2025年航天考試試題與參考答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.我國(guó)新一代載人運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征十號(hào)”采用“通用芯級(jí)+模塊化”設(shè)計(jì)，其一級(jí)主動(dòng)力系統(tǒng)的推進(jìn)劑組合為（）。A.液氧+煤油B.液氫+液氧C.偏二甲肼+四氧化二氮D.固體推進(jìn)劑2.2024年發(fā)射的“天問(wèn)二號(hào)”探測(cè)器執(zhí)行小行星采樣返回任務(wù)，其目標(biāo)天體為（）。A.谷神星B.圖塔蒂斯C.近地小行星2016HO3D.靈神星3.空間站“夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙”搭載的“空間冷原子鐘組”主要用于（）。A.微重力環(huán)境下的量子通信實(shí)驗(yàn)B.高精度時(shí)間頻率基準(zhǔn)研究C.空間材料凝固過(guò)程觀測(cè)D.地球電離層等離子體探測(cè)4.月球南極永久陰影區(qū)探測(cè)的核心科學(xué)目標(biāo)是（）。A.分析月壤中鐵橄欖石含量B.尋找水冰等揮發(fā)性物質(zhì)C.研究月殼磁場(chǎng)異常分布D.探測(cè)月球內(nèi)部核幔邊界5.商業(yè)航天中，可重復(fù)使用火箭回收時(shí)采用的“柵格舵”主要作用是（）。A.增加箭體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度B.調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)推力方向C.在大氣層內(nèi)控制姿態(tài)D.降低再入過(guò)程中的熱流密度6.北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星的軌道高度約為（）。A.200公里B.500公里C.2萬(wàn)公里D.3.6萬(wàn)公里7.載人飛船返回艙再入大氣層時(shí)，“黑障”現(xiàn)象的產(chǎn)生原因是（）。A.大氣層密度突然增大導(dǎo)致光線折射B.高溫等離子體屏蔽無(wú)線電信號(hào)C.降落傘未及時(shí)展開遮擋視線D.推進(jìn)劑殘余燃燒產(chǎn)生煙霧8.用于深空探測(cè)的“霍爾電推進(jìn)器”與化學(xué)推進(jìn)器相比，主要優(yōu)勢(shì)是（）。A.瞬時(shí)推力大B.比沖高（單位推進(jìn)劑產(chǎn)生的沖量）C.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易維護(hù)D.適合短時(shí)間大速度增量9.嫦娥七號(hào)任務(wù)中，“月面巡視器”的移動(dòng)系統(tǒng)需重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題是（）。A.低重力環(huán)境下的越障能力B.強(qiáng)輻射環(huán)境下的電子設(shè)備防護(hù)C.極低溫（-180℃）下的能源供應(yīng)D.以上均需解決10.空間碎片清除技術(shù)中，“激光燒蝕”方案的原理是（）。A.用高能激光直接擊碎碎片B.通過(guò)激光加熱碎片表面產(chǎn)生反沖力C.激光電離碎片周圍氣體形成推力D.激光誘導(dǎo)碎片發(fā)生核聚變反應(yīng)二、填空題（每空1分，共15分）1.我國(guó)首艘可重復(fù)使用試驗(yàn)航天器“鳴天一號(hào)”采用______（推進(jìn)方式）完成軌道機(jī)動(dòng)，其設(shè)計(jì)壽命目標(biāo)為______次重復(fù)使用。2.2025年計(jì)劃發(fā)射的“夸父二號(hào)”太陽(yáng)探測(cè)衛(wèi)星，將重點(diǎn)觀測(cè)太陽(yáng)______（活動(dòng)現(xiàn)象）的起源與傳播，其有效載荷包括______（至少列舉1種）。3.載人登月任務(wù)中，月面上升器與軌道器的對(duì)接方式為______（類型），需突破______（至少1項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)）。4.航天服生命保障系統(tǒng)的核心功能包括______、______和______（至少3項(xiàng)）。5.火星采樣返回任務(wù)的“地火轉(zhuǎn)移窗口”每______年出現(xiàn)一次，主要受______（天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律）影響。6.空間站“巡天光學(xué)艙”的主鏡口徑為______米，其分辨率優(yōu)于______角秒（可見光波段）。三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)與液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的主要區(qū)別（從推進(jìn)劑形態(tài)、工作特性、應(yīng)用場(chǎng)景三方面分析）。2.月壤與地球土壤的本質(zhì)差異有哪些？列舉3項(xiàng)月壤的科研價(jià)值。3.載人航天中“環(huán)控生保系統(tǒng)”需實(shí)現(xiàn)哪些功能？請(qǐng)說(shuō)明“再生式生保系統(tǒng)”相較于“非再生式”的優(yōu)勢(shì)。4.分析“星鏈”等低軌寬帶星座對(duì)航天活動(dòng)的影響（從積極與消極兩方面展開）。5.深空探測(cè)任務(wù)中，“引力彈弓”效應(yīng)的應(yīng)用原理是什么？舉例說(shuō)明其在實(shí)際任務(wù)中的作用。四、綜合分析題（共25分）2025年，我國(guó)正式啟動(dòng)“載人登月工程”，計(jì)劃2030年前實(shí)現(xiàn)中國(guó)人首次登陸月球。假設(shè)你是工程總體論證組成員，請(qǐng)結(jié)合當(dāng)前技術(shù)基礎(chǔ)與挑戰(zhàn)，分析以下問(wèn)題：（1）載人登月任務(wù)需突破的核心技術(shù)有哪些？（10分）（2）為確保任務(wù)安全，需重點(diǎn)開展哪些地面驗(yàn)證試驗(yàn)？（8分）（3）從科學(xué)探索與資源利用角度，說(shuō)明月球南極為何被選為優(yōu)先著陸區(qū)。（7分）參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.A（長(zhǎng)征十號(hào)一級(jí)采用120噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)，二級(jí)為50噸級(jí)液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)，但題干問(wèn)“一級(jí)主動(dòng)力”，故選A）2.C（天問(wèn)二號(hào)目標(biāo)為近地小行星2016HO3，執(zhí)行采樣返回；靈神星為NASA任務(wù)目標(biāo)）3.B（冷原子鐘用于建立空間超高精度時(shí)間基準(zhǔn)，精度達(dá)10?1?量級(jí)）4.B（永久陰影區(qū)溫度極低，可能保存水冰等揮發(fā)性物質(zhì)，是月球資源利用的關(guān)鍵）5.C（柵格舵在大氣層內(nèi)通過(guò)空氣動(dòng)力控制箭體姿態(tài)，輔助回收定位）6.D（GEO軌道高度約3.6萬(wàn)公里，與地球自轉(zhuǎn)同步）7.B（再入時(shí)高溫使周圍氣體電離，形成等離子鞘套，屏蔽無(wú)線電信號(hào)）8.B（霍爾電推進(jìn)比沖約1500-3000秒，遠(yuǎn)高于化學(xué)推進(jìn)的200-450秒）9.D（月面巡視需同時(shí)應(yīng)對(duì)低重力越障、輻射防護(hù)及極低溫能源問(wèn)題）10.B（激光燒蝕通過(guò)加熱碎片表面產(chǎn)生微量反沖力，改變其軌道，而非直接擊碎）二、填空題1.組合推進(jìn)（化學(xué)+電推進(jìn)）；20-30（根據(jù)當(dāng)前可重復(fù)航天器設(shè)計(jì)指標(biāo)推測(cè)）2.日冕物質(zhì)拋射（CME）；全日面矢量磁像儀（或萊曼-α太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡）3.月球軌道無(wú)人自動(dòng)對(duì)接；高精度相對(duì)導(dǎo)航、微重力環(huán)境下對(duì)接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.氧氣供應(yīng)、二氧化碳去除、溫濕度控制、輻射防護(hù)（任選3項(xiàng)）5.26；火星與地球的會(huì)合周期（約780天）6.2；0.1（巡天光學(xué)艙主鏡2米，分辨率接近哈勃望遠(yuǎn)鏡）三、簡(jiǎn)答題1.區(qū)別分析：-推進(jìn)劑形態(tài)：固體發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑為固態(tài)（藥柱），液體為液態(tài)（燃料+氧化劑分儲(chǔ)）。-工作特性：固體發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后無(wú)法關(guān)機(jī)，推力調(diào)節(jié)困難；液體發(fā)動(dòng)機(jī)可多次啟動(dòng)、推力可調(diào)，準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)（需加注）。-應(yīng)用場(chǎng)景：固體用于導(dǎo)彈、火箭助推器（快速響應(yīng)）；液體用于運(yùn)載火箭芯級(jí)（高比沖、大推力）。2.月壤與地球土壤差異：無(wú)有機(jī)質(zhì)、不含水（永久陰影區(qū)除外）、富含太陽(yáng)風(fēng)注入的氦-3和金屬微粒（如納米級(jí)鐵）?？蒲袃r(jià)值：研究太陽(yáng)風(fēng)歷史、月球表面空間環(huán)境演化、月壤作為月球基地建筑材料（可燒結(jié)制磚）、氦-3作為核聚變?nèi)剂蠞摿Α?.環(huán)控生保系統(tǒng)功能：控制艙內(nèi)氧氣/氮?dú)鉂舛?、去除二氧化碳與有害氣體、調(diào)節(jié)溫濕度、處理廢水與廢物。再生式優(yōu)勢(shì)：通過(guò)電解水制氧（回收尿液、冷凝水）、薩巴捷反應(yīng)（CO?與氫生成水和甲烷）實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)，減少地面補(bǔ)給需求，支持長(zhǎng)期駐留（非再生式依賴攜帶消耗品，適合短期任務(wù)）。4.星鏈影響：-積極：提供全球?qū)拵Ц采w（偏遠(yuǎn)地區(qū)、應(yīng)急通信）、推動(dòng)商業(yè)航天低成本發(fā)射技術(shù)（批量制造、可回收火箭）。-消極：低軌衛(wèi)星密度過(guò)高（已超5000顆），增加空間碎片碰撞風(fēng)險(xiǎn)；光污染影響天文觀測(cè)（望遠(yuǎn)鏡需規(guī)避衛(wèi)星軌跡）；頻譜資源擠占（與其他國(guó)家衛(wèi)星星座沖突）。5.引力彈弓原理：探測(cè)器飛越行星時(shí)，利用行星引力場(chǎng)加速（或減速），將部分行星軌道動(dòng)量轉(zhuǎn)移給探測(cè)器，減少自身推進(jìn)劑消耗。實(shí)例：旅行者1號(hào)利用木星、土星引力加速，脫離太陽(yáng)系；天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)任務(wù)未直接使用（地火轉(zhuǎn)移軌道較近），但未來(lái)小行星探測(cè)或需借助金星/地球引力彈弓調(diào)整軌道。四、綜合分析題（1）核心技術(shù)：-重型運(yùn)載火箭：需研制近地軌道（LEO）運(yùn)力100噸級(jí)火箭（如長(zhǎng)征十號(hào)改進(jìn)型），突破大推力發(fā)動(dòng)機(jī)（200噸級(jí)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)）、大直徑箭體結(jié)構(gòu)（9米級(jí)）。-月面軟著陸與上升：需解決月面高精度避障（激光三維成像）、變推力發(fā)動(dòng)機(jī)（適應(yīng)月面1/6重力）、上升器輕量化設(shè)計(jì)（減少月面起飛質(zhì)量）。-載人環(huán)月與返回：需開發(fā)新一代載人飛船（20噸級(jí)），突破高速再入熱防護(hù)（新型碳基燒蝕材料）、地月轉(zhuǎn)移軌道自主導(dǎo)航（X射線脈沖星導(dǎo)航輔助）。-月面生命保障：再生式生保系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)水、氧氣95%以上閉合循環(huán)，解決月晝高溫（120℃）與月夜低溫（-180℃）下的能源供應(yīng)（同位素溫差電池+太陽(yáng)能）。-地月通信：建立中繼衛(wèi)星系統(tǒng)（如“鵲橋二號(hào)”），支持月背/南極與地球的實(shí)時(shí)通信（速率需達(dá)Mbps級(jí)）。（2）地面驗(yàn)證試驗(yàn)：-月面環(huán)境模擬試驗(yàn)：在月壤模擬艙中測(cè)試著陸器緩沖機(jī)構(gòu)、巡視器行走性能（模擬1/6重力、極端溫變）。-上升器發(fā)射逃逸試驗(yàn)：驗(yàn)證月面起飛階段故障下的航天員逃生能力（縮比模型火箭發(fā)射+逃逸塔分離）。-熱防護(hù)系統(tǒng)燒蝕試驗(yàn)：利用等離子風(fēng)洞模擬再入大氣層時(shí)的熱流（20MW/m2），考核防熱瓦/大底材料性能。-生保系統(tǒng)長(zhǎng)期閉合試驗(yàn)：在地面密閉艙內(nèi)開展3人180天駐留試驗(yàn)，驗(yàn)證水/氧氣循環(huán)效率、有害氣體累積控制。-導(dǎo)航與控制全流程仿真：通過(guò)數(shù)字孿生技術(shù)模擬地月轉(zhuǎn)移、環(huán)月軌道交會(huì)對(duì)接全過(guò)程，驗(yàn)證GNC（制導(dǎo)、導(dǎo)航、控制）系統(tǒng)可靠性。（3）月球南極優(yōu)先著陸原因：-科學(xué)探索：南極永久陰影區(qū)可能存在