2025年科學(xué)航天知識題庫及答案1.2025年，中國長征系列火箭中首次實現(xiàn)“三平一垂”（水平轉(zhuǎn)運、水平測試、水平對接、垂直總裝）發(fā)射模式的是哪型火箭？其采用該模式的主要優(yōu)勢是什么？答案：長征-10H火箭。主要優(yōu)勢包括：縮短發(fā)射準備周期（從傳統(tǒng)的20天以上縮短至7-10天）、降低對發(fā)射場塔架的依賴、提升多任務(wù)并行發(fā)射能力；水平測試環(huán)境更穩(wěn)定，可減少箭體結(jié)構(gòu)變形風險，提高測試數(shù)據(jù)可靠性。2.2025年國際空間站（ISS）計劃完成最后一次載人輪換任務(wù)，接替其部分功能的中國空間站“天宮”此時已完成哪兩個擴展艙段的發(fā)射？這兩個艙段分別搭載了哪些關(guān)鍵科學(xué)實驗載荷？答案：2025年，中國空間站已完成“巡天”光學(xué)艙和“夢天”擴展艙Ⅱ的發(fā)射?！把蔡臁惫鈱W(xué)艙搭載2米口徑巡天空間望遠鏡（CSST），配備大視場相機、多通道成像儀等，覆蓋從紫外到近紅外波段，分辨率與哈勃望遠鏡相當?shù)晥龃?00倍；“夢天”擴展艙Ⅱ搭載微重力流體物理實驗柜、空間材料制備實驗柜（新增高溫熔體實驗?zāi)K）、空間生命生態(tài)實驗柜（支持小型哺乳動物長期培養(yǎng)）。3.2025年執(zhí)行的“嫦娥七號”任務(wù)中，首次在月球南極區(qū)域部署的“極寒生存型”月面探測車，其熱控系統(tǒng)采用了哪兩種創(chuàng)新技術(shù)？該區(qū)域為何被選為探測重點？答案：熱控系統(tǒng)創(chuàng)新技術(shù)：①相變儲能材料（PCM）與同位素熱源（RHU）耦合設(shè)計，利用钚-238衰變產(chǎn)熱補充夜間極低溫（-240℃）能量消耗；②可展開式太陽集熱板，通過曲面反射鏡聚焦陽光提升局部溫度。選擇月球南極的原因：永久陰影區(qū)可能存在水冰（經(jīng)“嫦娥五號”光譜分析確認局部氫含量超100ppm），可作為未來載人基地的水和燃料資源；極區(qū)地形復(fù)雜（如沙克爾頓撞擊坑），保留了太陽系早期撞擊歷史的完整記錄。4.2025年投入使用的“天問二號”探測器，其主任務(wù)是對近地小行星2016HO3進行采樣返回。該任務(wù)采用的“觸碰-采集-脫離”（TAGSAM）技術(shù)相比傳統(tǒng)采樣有何改進？采樣容器為何需具備“超凈密封”能力？答案：改進點：①機械臂末端集成激光測高儀與視覺導(dǎo)航系統(tǒng)，可在距離小行星表面10厘米內(nèi)實現(xiàn)毫米級定位；②采樣頭采用多孔泡沫金屬結(jié)構(gòu)，通過高速氮氣脈沖吹起表層物質(zhì)（避免機械挖掘擾動深層樣本），采樣效率提升至90%以上。超凈密封能力要求：小行星樣本可能含有太陽系形成初期的揮發(fā)性有機物（如氨基酸前體），需隔絕地球大氣中的水、氧氣及微生物污染，容器內(nèi)壁鍍有100納米厚的金膜，密封后內(nèi)部壓強低于10^-9帕，確保樣本成分在返回后可精準分析。5.2025年，商業(yè)航天公司“藍箭航天”的“朱雀三號”火箭完成首次入軌發(fā)射，其采用的“天鵲-21”液氧甲烷發(fā)動機突破了哪三項關(guān)鍵技術(shù)？液氧甲烷推進劑相比傳統(tǒng)液氧煤油的主要優(yōu)勢是什么？答案：關(guān)鍵技術(shù)突破：①全流量分級燃燒循環(huán)（雙預(yù)燃室設(shè)計），比沖提升至385秒（傳統(tǒng)分級燃燒發(fā)動機約360秒）；②3D打印渦輪泵（葉輪流道精度達±0.05毫米），重量減輕30%；③自生增壓系統(tǒng)（利用發(fā)動機余熱汽化部分推進劑，省去高壓氣瓶），系統(tǒng)復(fù)雜度降低40%。液氧甲烷優(yōu)勢：甲烷在火星大氣中可通過薩巴捷反應(yīng)（CO?+H?→CH?+H?O）原位制備，適合深空探測任務(wù)；甲烷冰點（-182℃）高于液氧（-218℃），火箭發(fā)射前推進劑加注時間可延長至72小時（液氧煤油僅24小時），任務(wù)靈活性更高；燃燒產(chǎn)物無積碳，發(fā)動機重復(fù)使用次數(shù)可達50次（液氧煤油發(fā)動機約20次）。6.2025年，中國航天員乘組在空間站完成“太空植物工廠”二期實驗，成功培育出可食用的番茄與水稻。該實驗中，人工光環(huán)境調(diào)控采用了哪兩種波長的LED組合？為解決微重力下植物根系吸水問題，采用了何種創(chuàng)新技術(shù)？答案：LED組合為紅光（660nm）與藍光（450nm），比例3:1（優(yōu)化光質(zhì)促進光合作用與形態(tài)建成），另添加5%遠紅光（730nm）調(diào)控開花時間。微重力根系吸水技術(shù)：采用“梯度毛細管束”結(jié)構(gòu)，將直徑0.1-0.5毫米的空心纖維按密度梯度排列，利用表面張力差異實現(xiàn)水分定向輸送（模擬地球重力下的“根壓”效應(yīng)），同時通過纖維壁上的納米孔（孔徑200nm）過濾空氣，避免根區(qū)出現(xiàn)氣穴導(dǎo)致植物缺氧。7.2025年，歐洲“木星冰月探測器”（JUICE）抵達木星系，其首要科學(xué)目標是探測木衛(wèi)二（歐羅巴）的冰下海洋。探測器搭載的“雷達成像儀”工作頻率為何選擇9MHz（S波段）？為穿透木衛(wèi)二表面10-30公里厚的冰殼，該雷達需解決哪兩個技術(shù)難題？答案：選擇9MHz的原因：低頻電磁波在冰中的衰減較?。ū鶎?MHz電磁波的吸收率約0.1dB/km，而X波段（10GHz）吸收率超100dB/km），可穿透厚冰層并反射冰-海界面信號。技術(shù)難題：①高靈敏度接收（冰下反射信號強度僅為發(fā)射功率的10^-18量級），需采用低溫超導(dǎo)接收機（噪聲溫度低于20K）；②多路徑干擾抑制（冰層內(nèi)的撞擊坑、裂縫會產(chǎn)生雜波），通過合成孔徑雷達（SAR）技術(shù)與自適應(yīng)濾波算法，將分辨率提升至50米（傳統(tǒng)冰雷達約200米）。8.2025年，中國“鴻雁”全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)完成300顆低軌衛(wèi)星組網(wǎng)，其采用的“星間激光鏈路”相比傳統(tǒng)微波鏈路有何優(yōu)勢？為實現(xiàn)跨半球通信，衛(wèi)星需搭載哪類光學(xué)終端？答案：優(yōu)勢：激光波長（1550nm）比微波（Ka波段）短3-4個數(shù)量級，相同發(fā)射功率下波束寬度僅為微波的1/1000，抗干擾能力提升（截獲概率低于10^-9）；激光鏈路帶寬可達100Gbps（微波鏈路約10Gbps），支持高清視頻、大數(shù)據(jù)量傳輸；激光無需占用無線電頻率資源，避免與地面通信系統(tǒng)的頻譜沖突。跨半球通信需搭載“雙向全向激光終端”，通過二維快速指向鏡（偏轉(zhuǎn)精度0.1微弧度）與多星跟蹤算法，實現(xiàn)單星同時與8-12顆鄰星建立鏈路（覆蓋40°-140°天頂角范圍）。9.2025年，美國“阿爾忒彌斯3號”任務(wù)計劃實現(xiàn)載人重返月球，其“獵戶座”飛船返回地球時采用的“跳躍式再入”（SkipReentry）技術(shù)與傳統(tǒng)彈道式再入的主要區(qū)別是什么？該技術(shù)對防熱材料提出了哪些新要求？答案：區(qū)別：傳統(tǒng)彈道式再入是飛船以固定角度直接穿越大氣層（駐留時間約15分鐘），而跳躍式再入通過調(diào)整攻角使飛船先部分進入大氣層（高度80公里），利用氣動力彈起至120公里高度，再二次進入（總駐留時間延長至40分鐘），可將再入過載從8g降低至3-4g，同時擴展著陸點范圍（誤差從±50公里縮小至±10公里）。新要求：防熱材料需承受“熱-力-氧”循環(huán)沖擊（第一次再入時表面溫度2500℃，彈起至真空環(huán)境后驟降至-150℃，二次再入重復(fù)升溫），因此采用“梯度陶瓷基復(fù)合材料”（表層為ZrC-SiC抗燒蝕層，中間層為碳纖維隔熱層，底層為鈦合金承力結(jié)構(gòu)），熱導(dǎo)率從表層的20W/(m·K)降至底層的0.5W/(m·K)，滿足多次熱沖擊下的結(jié)構(gòu)完整性。10.2025年，中國“夸父二號”太陽探測衛(wèi)星發(fā)布首批科學(xué)成果，其觀測數(shù)據(jù)首次證實了“日冕物質(zhì)拋射（CME）”與“磁重聯(lián)”現(xiàn)象的直接關(guān)聯(lián)。衛(wèi)星搭載的“全日面矢量磁像儀”是如何實現(xiàn)對太陽磁場三維結(jié)構(gòu)探測的？該儀器的時間分辨率對研究CME有何關(guān)鍵作用？答案：探測原理：通過測量太陽大氣中原子譜線（如鐵-1565nm線）的塞曼分裂效應(yīng)，結(jié)合偏振光干涉技術(shù)，反演磁場強度（精度1高斯）、方向（角