2025年航天知識競賽決賽題以及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.我國現(xiàn)役運載火箭中，唯一具備近地軌道（LEO）25噸級、地球同步轉(zhuǎn)移軌道（GTO）14噸級運載能力的是：A.長征二號FB.長征五號BC.長征七號D.長征八號答案：B（長征五號B是我國目前近地軌道運載能力最強的火箭，專為載人空間站工程研制，LEO運載能力約25噸，GTO約14噸。）2.2024年發(fā)射的嫦娥六號探測器完成了人類首次在月球哪一區(qū)域的采樣返回任務(wù)？A.月球正面風(fēng)暴洋B.月球背面南極艾特肯盆地C.月球北極永久陰影區(qū)D.月球赤道雨海答案：B（嫦娥六號任務(wù)目標(biāo)為月球背面南極艾特肯盆地采樣，該區(qū)域是月球最大、最古老的撞擊盆地，保存了月球早期地質(zhì)信息。）3.天問一號探測器在火星著陸時采用的“傘降+反推發(fā)動機”組合減速技術(shù)中，降落傘展開時火星大氣的主要成分是：A.二氧化碳（約96%）B.氮氣（約78%）C.氧氣（約21%）D.甲烷（約5%）答案：A（火星大氣以二氧化碳為主，占比約96%，其余為氮氣、氬氣等，稀薄且密度僅為地球的1%左右。）4.國際空間站（ISS）的主要電源系統(tǒng)是：A.太陽能帆板+鎳氫電池B.核能電池（RTG）C.鋰離子電池+燃料電池D.溫差發(fā)電裝置答案：A（ISS采用砷化鎵太陽能帆板提供電力，配合鎳氫電池儲存能量，總發(fā)電功率約120千瓦。）5.我國“夸父一號”太陽探測衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)不包括：A.觀測太陽耀斑爆發(fā)B.研究日冕物質(zhì)拋射（CME）C.探測太陽黑子周期D.監(jiān)測太陽風(fēng)與地球磁層相互作用答案：D（“夸父一號”聚焦太陽活動“一磁兩暴”（太陽磁場、耀斑、日冕物質(zhì)拋射），不直接監(jiān)測太陽風(fēng)與地球磁層的相互作用。）6.以下哪種火箭發(fā)動機屬于液體火箭發(fā)動機？A.長征十一號固體發(fā)動機B.長征二號F芯一級YF20B發(fā)動機C.長征九號論證中的閉式膨脹循環(huán)發(fā)動機D.SpaceX“猛禽”發(fā)動機答案：D（“猛禽”是液氧甲烷液體發(fā)動機；長征十一號為固體火箭；YF20B是長征二號F的液體發(fā)動機，但屬開式循環(huán)；閉式膨脹循環(huán)發(fā)動機是未來技術(shù)。）7.月球樣品中“月壤”與“月巖”的主要區(qū)別在于：A.月壤含太陽風(fēng)注入的氦3，月巖不含B.月壤是細碎顆粒，月巖是固結(jié)巖石C.月壤顏色偏黑，月巖顏色偏白D.月壤形成于火山活動，月巖形成于撞擊答案：B（月壤是月球表面由隕石撞擊、太陽風(fēng)輻射等作用形成的細顆粒物質(zhì)，月巖是未風(fēng)化的固結(jié)巖石。）8.北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，靜止軌道衛(wèi)星（GEO）的軌道高度約為：A.200公里B.500公里C.36000公里D.42000公里答案：C（靜止軌道高度約35786公里，北斗GEO衛(wèi)星用于區(qū)域增強和短報文通信。）9.載人航天器返回地球時，“黑障區(qū)”產(chǎn)生的主要原因是：A.大氣摩擦導(dǎo)致表面溫度過高，燒穿通信設(shè)備B.等離子體鞘套屏蔽電磁波，中斷通信C.降落傘未展開，航天器處于自由墜落狀態(tài)D.導(dǎo)航系統(tǒng)故障，無法定位答案：B（高速再入時，航天器表面空氣電離形成等離子體鞘套，屏蔽無線電信號，導(dǎo)致約24分鐘的通信中斷，即“黑障”。）10.以下哪次任務(wù)實現(xiàn)了人類首次航天器月球背面軟著陸？A.嫦娥三號B.嫦娥四號C.阿波羅11號D.月球3號（蘇聯(lián)）答案：B（嫦娥四號于2019年1月3日著陸月球背面馮·卡門撞擊坑，是人類首次月背軟著陸；月球3號僅拍攝月背照片，未著陸。）11.火箭發(fā)射時，“程序轉(zhuǎn)彎”的主要目的是：A.調(diào)整火箭姿態(tài)以節(jié)省燃料B.避開人口密集區(qū)C.使航天器進入預(yù)定軌道D.修正風(fēng)偏影響答案：C（程序轉(zhuǎn)彎是根據(jù)軌道設(shè)計，在飛行過程中按預(yù)定程序調(diào)整火箭姿態(tài)，將航天器送入目標(biāo)軌道。）12.火星探測中，“霍曼轉(zhuǎn)移軌道”是指：A.從地球直接飛往火星的最短直線軌道B.利用行星引力加速的借力軌道C.橢圓軌道，近地點在地球軌道，遠地點在火星軌道D.環(huán)繞火星的停泊軌道答案：C（霍曼轉(zhuǎn)移是兩行星間最省能量的軌道，為橢圓軌道，近地點與地球軌道相切，遠地點與火星軌道相切。）13.我國空間站“天宮”的核心艙“天和”主要功能不包括：A.航天員長期駐留生活B.控制整個空間站姿態(tài)C.開展微重力科學(xué)實驗D.對接貨運飛船和載人飛船答案：C（天和核心艙主要提供控制、能源、通信、載人生活等支持，科學(xué)實驗主要在實驗艙（問天、夢天）完成。）14.以下哪種航天器需要攜帶推進劑以維持軌道？A.地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO）B.太陽同步軌道衛(wèi)星（SSO）C.近地軌道衛(wèi)星（LEO）D.月球軌道探測器答案：C（LEO衛(wèi)星受大氣阻力影響，軌道會衰減，需定期點火加速；GEO、SSO軌道高度高，大氣阻力可忽略；月球軌道探測器受月球引力主導(dǎo)，軌道穩(wěn)定。）15.世界上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”由哪個國家發(fā)射？A.美國B.蘇聯(lián)C.中國D.法國答案：B（蘇聯(lián)于1957年10月4日發(fā)射斯普特尼克1號，開啟太空時代。）二、多項選擇題（每題3分，共30分，少選得1分，錯選不得分）1.我國長征系列火箭中，采用液氧煤油發(fā)動機的有：A.長征五號B.長征六號C.長征七號D.長征八號答案：BCD（長征五號采用液氫液氧發(fā)動機；長征六號、七號、八號均使用YF100液氧煤油發(fā)動機。）2.嫦娥探月工程“繞、落、回”三步走中，已完成的任務(wù)包括：A.嫦娥一號（繞）B.嫦娥二號（繞）C.嫦娥三號（落）D.嫦娥六號（回）答案：ACD（嫦娥二號是嫦娥一號的備份星，完成繞月后開展拓展任務(wù)，不屬于“三步走”主任務(wù)；“回”階段由嫦娥五號、六號完成。）3.以下屬于深空探測任務(wù)的有：A.天問一號（火星）B.羲和號（太陽）C.鵲橋號（地月拉格朗日L2點）D.悟空號（暗物質(zhì)粒子探測）答案：ABCD（深空探測通常指脫離地球引力場的探測，包括月球以遠、太陽、星際空間等，四者均符合。）4.國際空間站的參與國家包括：A.美國B.俄羅斯C.中國D.日本答案：ABD（國際空間站由15國聯(lián)合建造，中國未參與；參與國包括美國、俄羅斯、加拿大、日本、歐洲航天局成員國等。）5.載人航天中，“艙外航天服”的核心功能包括：A.提供氧氣和氣壓B.調(diào)節(jié)溫度與濕度C.防輻射與微流星體撞擊D.支持艙外作業(yè)的機動能力答案：ABCD（艙外服需維持航天員生命保障（氧氣、氣壓、溫濕度）、防護空間環(huán)境（輻射、微流星），并通過背包推進裝置提供機動能力。）6.以下關(guān)于火箭回收技術(shù)的描述正確的有：A.SpaceX“獵鷹9號”采用垂直降落回收一級火箭B.藍色起源“新格倫”火箭采用傘降回收C.我國長征八號遙二火箭實現(xiàn)了一子級垂直回收試驗D.回收火箭的主要目的是降低發(fā)射成本答案：ACD（藍色起源“新謝潑德”亞軌道火箭采用垂直回收，“新格倫”計劃垂直回收；長征八號遙二于2022年完成可回收驗證，驗證了一子級垂直降落技術(shù)。）7.月球基地建設(shè)需要解決的關(guān)鍵問題包括：A.月面建筑材料（如利用月壤3D打?。〣.長期載人生命保障系統(tǒng)（水、氧氣循環(huán)）C.應(yīng)對極端溫差（180℃至120℃）D.月面通信與導(dǎo)航技術(shù)答案：ABCD（月基建設(shè)需解決材料、生命保障、環(huán)境適應(yīng)、通信導(dǎo)航等多方面問題。）8.以下屬于我國“十四五”航天規(guī)劃重點任務(wù)的有：A.完成天宮空間站建造并轉(zhuǎn)入應(yīng)用階段B.實施天問二號小行星采樣返回任務(wù)C.啟動載人登月工程關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)D.發(fā)射愛因斯坦探針（EP）衛(wèi)星探測時域天文答案：ABCD（“十四五”規(guī)劃明確了空間站應(yīng)用、天問二號、載人登月預(yù)研、EP衛(wèi)星等任務(wù)。）9.太陽活動對航天的影響包括：A.高能粒子輻射損壞航天器電子設(shè)備B.電離層擾動干擾衛(wèi)星通信C.地球大氣密度增加，導(dǎo)致LEO衛(wèi)星軌道衰減加快D.極光現(xiàn)象影響光學(xué)觀測答案：ABCD（太陽活動（耀斑、CME）釋放高能粒子，增強電離層擾動，加熱高層大氣，同時極光會影響光學(xué)載荷觀測。）10.以下關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的描述正確的有：A.北斗系統(tǒng)提供RNSS（導(dǎo)航定位）和RDSS（短報文通信）服務(wù)B.GPS的L1頻段頻率為1575.42MHzC.伽利略系統(tǒng)是歐盟主導(dǎo)的全球?qū)Ш较到y(tǒng)D.格洛納斯（GLONASS）使用頻分多址（FDMA）技術(shù)答案：ABCD（北斗具備短報文功能；GPSL1頻率為1575.42MHz；伽利略為歐盟主導(dǎo)；格洛納斯采用FDMA，與GPS的碼分多址（CDMA）不同。）三、填空題（每題2分，共20分）1.我國首顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號”于____年發(fā)射。答案：20072.長征五號火箭的芯一級直徑為____米。答案：53.天問一號探測器由環(huán)繞器、著陸器和____三部分組成。答案：巡視器（或“祝融號火星車”）4.國際空間站的最長設(shè)計壽命為____年（截至2024年已超期服役）。答案：15（原設(shè)計15年，現(xiàn)計劃運營至2030年）5.月球表面的重力加速度約為地球的____分之一。答案：6（約1.62m/s2，地球為9.8m/s2）6.我國空間站“天宮”的額定駐留人數(shù)為____人。答案：6（通過兩艘載人飛船對接實現(xiàn)6人短期駐留，常規(guī)為3人）7.火箭發(fā)動機的比沖（Isp）是衡量____的重要指標(biāo)，單位為秒。答案：推進效率（或“燃料利用效率”）8.2023年發(fā)射的“嫦娥七號”探測器的主要任務(wù)是探測月球____的水冰資源。答案：南極（或“南極永久陰影區(qū)”）9.太陽同步軌道衛(wèi)星的軌道平面繞地球自轉(zhuǎn)軸的進動角速度與____同步。答案：太陽視運動（或“太陽黃經(jīng)變化”）10.世界上第一位進入太空的女性航天員是蘇聯(lián)的____。答案：瓦蓮京娜·捷列什科娃四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述長征五號運載火箭的技術(shù)創(chuàng)新點（至少列出3項）。答案：①采用大直徑箭體結(jié)構(gòu)（5米芯級），突破了我國火箭“3.35米直徑”的傳統(tǒng)限制，提升運載能力；②應(yīng)用液氫液氧（YF77）和液氧煤油（YF100）兩種新型發(fā)動機，實現(xiàn)“綠色”推進（無有毒推進劑）；③采用“一級半”構(gòu)型（芯一級+助推器），簡化系統(tǒng)復(fù)雜度，提高可靠性；④突破低溫推進劑長期在軌儲存技術(shù)（液氫沸點253℃），支持深空探測任務(wù)。2.解釋“近地軌道（LEO）”與“地球同步軌道（GEO）”的主要區(qū)別（從軌道高度、周期、應(yīng)用場景三方面說明）。答案：①軌道高度：LEO高度約2002000公里（通常400公里左右），GEO高度約35786公里；②周期：LEO周期約90分鐘，GEO周期與地球自轉(zhuǎn)同步（23小時56分4秒）；③應(yīng)用場景：LEO用于載人航天（如空間站）、遙感、低軌通信（如星鏈）；GEO用于靜止通信衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星（覆蓋固定區(qū)域）。3.載人航天中“再生生保系統(tǒng)”的核心作用是什么？目前我國空間站采用了哪些再生技術(shù)？答案：核心作用：通過物理、化學(xué)或生物方法，將航天員代謝產(chǎn)生的二氧化碳、尿液、汗液等廢物轉(zhuǎn)化為氧氣、水等生存資源，減少地面補給需求，支持長期駐留。我國空間站采用的再生技術(shù)包括：①電解水制氧（將水分解為氧氣和氫氣，氧氣供呼吸）；②二氧化碳還原（通過薩巴捷反應(yīng)，將二氧化碳與氫氣反應(yīng)生成水和甲烷，水可循環(huán)利用）；③尿液處理（蒸餾+膜過濾技術(shù)，回收尿液中的水分）；④冷凝水收集（回收航天員呼吸、汗液蒸發(fā)的水分）。4.火星探測任務(wù)中，“氣動減速”為何是關(guān)鍵環(huán)節(jié)？需克服哪些挑戰(zhàn)？答案：關(guān)鍵原因：火星大氣稀薄（密度約為地球的1%），無法僅靠大氣阻力使探測器減速至著陸所需速度（約300m/s以下），需通過氣動外形設(shè)計（如大鈍頭體）利用大氣摩擦生熱消耗動能，是最省燃料的減速方式。挑戰(zhàn)：①大氣密度不確定（受季節(jié)、天氣影響），需精確預(yù)測以調(diào)整進入角度；②高速摩擦產(chǎn)生高溫（超2000℃），需防熱材料（如碳基復(fù)合材料）保護探測器；③進入下降著陸（EDL）過程時間短（約7分鐘），需自主導(dǎo)航與控制，地面無法實時干預(yù)。5.簡述“星鏈（Starlink）”衛(wèi)星對天文觀測的影響及應(yīng)對措施。答案：影響：①衛(wèi)星反光干擾光學(xué)望遠鏡（尤其是巡天望遠鏡），在圖像中形成亮條；②衛(wèi)星通信頻段與射電望遠鏡觀測頻段重疊（如1012GHz），產(chǎn)生電磁干擾；③低軌衛(wèi)星數(shù)量激增（計劃超4萬顆），增加近地空間擁擠度，威脅其他航天器安全。應(yīng)對措施：①衛(wèi)星表面涂覆減反射涂層（如“涂黑”處理），降低反光亮度；②調(diào)整衛(wèi)星軌道高度（如提升至550公里以上，利用大氣衰減減少反光）；③與天文機構(gòu)合作，共享衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)，優(yōu)化望遠鏡觀測時段（避開衛(wèi)星過境）；④國際電信聯(lián)盟（ITU）制定頻段劃分規(guī)則，限制衛(wèi)星通信對射電天文的干擾。五、綜合分析題（每題10分，共20分）1.2024年嫦娥六號成功從月球背面采樣返回，帶回約1公斤月壤樣品。結(jié)合月球科學(xué)研究，分析這些樣品的科學(xué)價值（至少列出3點）。答案：①揭示月球背面地質(zhì)演化：月球背面地殼更厚、撞擊坑更密集，樣品來自南極艾特肯盆地（形成于約42億年前），可研究月球早期巖漿活動、撞擊事件對月殼的改造；②驗證月球水分布假說：月背永久陰影區(qū)可能保存水冰，樣品中的羥基（OH）或水含量可揭示月球水的來源（太陽風(fēng)注入、彗星撞擊）及分布規(guī)律；③校準(zhǔn)月球年代學(xué)標(biāo)準(zhǔn)：通過樣品中放射性同位素（如鈾鉛、鉀氬）測年，修正月球表面撞擊坑年齡與地質(zhì)年代對應(yīng)關(guān)系，為