2025年高職空間探測技術(shù)（空間探測方案）期末試題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）（總共6題，每題5分，每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)）1.以下哪種探測方式主要用于探測天體的磁場分布？（）A.光學(xué)探測B.射電探測C.磁強(qiáng)計(jì)探測D.粒子探測2.空間探測方案中，用于探測行星大氣成分的常用儀器是（）。A.光譜儀B.雷達(dá)C.引力波探測器D.激光干涉儀3.探測太陽系外行星的凌星法，主要是通過觀測（）來發(fā)現(xiàn)行星。A.恒星亮度的周期性變化B.行星的紅外輻射C.行星的射電信號D.恒星的磁場變化4.以下關(guān)于空間探測器軌道設(shè)計(jì)的說法，錯誤的是（）。A.霍曼轉(zhuǎn)移軌道是一種常用的節(jié)省燃料的軌道B.軌道傾角決定了探測器在太空中的運(yùn)行緯度范圍C.探測器的軌道周期與軌道半長軸無關(guān)D.變軌操作需要精確計(jì)算和控制能量5.用于探測宇宙射線中高能粒子的探測器是（）。A.閃爍計(jì)數(shù)器B.電荷耦合器件C.紅外探測器D.微波探測器6.在空間探測中，為了減少探測器受到的輻射損傷，通常會采取以下哪種措施？（）A.增加探測器的質(zhì)量B.采用特殊的材料屏蔽輻射C.提高探測器的工作溫度D.縮短探測器的探測時間第II卷（非選擇題共70分）填空題（共15分）（總共5空，每空3分，請將答案填在橫線上）1.空間探測中的遙感技術(shù)是利用______對目標(biāo)進(jìn)行探測和識別。2.火星探測任務(wù)中，常用的著陸方式有______和空中吊車式著陸。3.探測系外行星的徑向速度法是通過測量恒星的______來推斷行星的存在。4.空間探測器的姿態(tài)控制系統(tǒng)主要作用是保持探測器的______指向。5.用于探測星際介質(zhì)中中性氫分布的觀測手段是______觀測。簡答題（共20分）（總共2題，每題10分）1.簡述空間探測中常用的幾種導(dǎo)航方法及其原理。2.說明在設(shè)計(jì)空間探測方案時，需要考慮哪些因素來確保探測器的可靠性。材料分析題（共15分）閱讀以下材料：在某一空間探測任務(wù)中，探測器搭載了多種科學(xué)儀器，旨在對一顆遙遠(yuǎn)的恒星進(jìn)行全面觀測。探測器發(fā)射后，在飛行過程中遇到了一些問題，如姿態(tài)控制出現(xiàn)偏差，部分儀器的數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定。經(jīng)過地面控制團(tuán)隊(duì)的分析和調(diào)整，探測器逐漸恢復(fù)正常工作，并開始按計(jì)劃進(jìn)行觀測。觀測數(shù)據(jù)顯示，該恒星的光譜特征與之前的理論預(yù)測存在一定差異，這為天文學(xué)研究提供了新的線索。1.請分析探測器姿態(tài)控制出現(xiàn)偏差可能的原因。（7分）2.針對儀器數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定的問題，你認(rèn)為可以采取哪些解決措施？（8分）論述題（共20分）隨著人類對宇宙探索的不斷深入，空間探測技術(shù)面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。請論述當(dāng)前空間探測技術(shù)在能源供應(yīng)、數(shù)據(jù)處理與傳輸以及探測器壽命等方面所面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略。答案：第I卷：1.C2.A3.A4.C5.A6.B第II卷：填空題：1.電磁波2.降落傘式著陸3.徑向速度變化4.特定方向5.21厘米譜線簡答題：1.常用導(dǎo)航方法有慣性導(dǎo)航，利用慣性測量單元測量加速度和角速度來推算位置和姿態(tài)；天文導(dǎo)航，通過觀測天體確定探測器位置；衛(wèi)星導(dǎo)航，接收衛(wèi)星信號確定自身位置。2.要考慮選用高可靠性的元器件，進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，提高探測器的抗干擾能力，做好熱控設(shè)計(jì)，確保探測器在不同環(huán)境溫度下正常工作，還要進(jìn)行充分的地面測試和模擬太空環(huán)境測試等。材料分析題：1.可能原因有姿態(tài)控制算法出現(xiàn)錯誤，傳感器故障導(dǎo)致姿態(tài)信息獲取不準(zhǔn)確，執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障無法精確調(diào)整姿態(tài)等。2.措施有檢查儀器的通信模塊是否正常，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，增加數(shù)據(jù)緩存和重傳機(jī)制，對儀器進(jìn)行電磁兼容性測試和改進(jìn)，排查是否存在電磁干擾影響數(shù)據(jù)傳輸。論述題：能源供應(yīng)方面，探測器在太空中長時間運(yùn)行，傳統(tǒng)能源如化學(xué)電池續(xù)航能力有限，可研發(fā)高效的太陽能電池或探索核能等新型能源。數(shù)據(jù)處理與傳輸方面，探測數(shù)據(jù)量巨大，現(xiàn)有技