2025年大学深空探测技术（深空探测方案）模拟试题.doc

2025年大学深空探测技术（深空探测方案）模拟试题

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）

（总共6题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）
w1. 以下哪种推进系统在深空探测中具有较高的比冲，能有效减少推进剂携带量？（ ）
A. 化学推进系统
B. 离子推进系统
C. 脉冲等离子体推进系统
D. 冷气推进系统

w2. 对于深空探测器的轨道设计，以下说法错误的是（ ）
A. 霍曼转移轨道是一种常用的从低轨道到高轨道的转移轨道
B. 引力弹弓效应可以利用行星的引力来增加探测器的速度
C. 探测器轨道设计只需考虑初始发射条件，无需考虑后续行星引力影响
D. 太阳引力场对探测器轨道有重要影响

w3. 深空探测器的通信系统中，常用的频段是（ ）
A. 低频段
B. 中频段
C. 高频段
D. 特高频段

w4. 以下哪种仪器常用于探测深空天体的化学成分？（ ）
A. 光学望远镜
B. 射电望远镜
C. 光谱仪
D. 星敏感器

w5. 在深空探测中，为了应对长时间的飞行和复杂环境，探测器的能源系统通常采用（ ）
A. 一次性电池
B. 太阳能电池
C. 核电池
D. 燃料电池

w6. 关于深空探测器的姿态控制，以下正确的是（ ）
A. 只能采用喷气式姿态控制方式
B. 姿态控制只需在发射初期进行
C. 可通过陀螺仪等传感器感知姿态并进行调整
D. 姿态控制对探测器任务影响不大

第II卷（非选择题，共70分）

w7. （10分）简述深空探测中常用的导航与定位方法。

w8. （15分）分析化学推进系统在深空探测中的优缺点。

w9. （15分）材料：在一次深空探测任务中，探测器在飞行过程中遭遇了强烈的太阳辐射风暴，导致部分电子设备出现故障。请分析此次事件对探测器任务的可能影响，并提出应对此类情况的措施。

w10. （20分）阐述深空探测方案设计时需要考虑的主要因素，包括但不限于科学目标、技术可行性、成本效益等方面，并举例说明。

w11. （20分）材料：某深空探测项目计划发射一颗探测器前往火星进行探测，预计探测时间为两年。探测器将携带多种科学仪器，包括高分辨率相机、光谱分析仪等。请根据给定材料，设计一个初步的探测方案框架，包括探测器的轨道设计、科学探测任务安排以及数据传输与处理方式等。

答案：w1.B；w2.C；w3.D；w4.C；w5.C；w6.C；w7.常用的导航与定位方法有天文导航，通过观测天体来确定探测器位置；惯性导航，利用惯性测量单元持续测量加速度和角速度来推算位置；多普勒测速定位，根据探测器与地球之间信号的多普勒频移来计算速度和位置等。w8.优点：技术成熟，推力较大，能满足探测器快速变轨等需求；缺点：比冲相对较低，推进剂携带量较大，限制探测器航程，且推进剂储存和管理有一定难度。w9.影响：电子设备故障可能导致探测器姿态失控、通信中断、科学数据采集与传输受阻等。措施：加强电子设备的抗辐射加固；增加备份设备；提前制定故障应对预案，并具备自主诊断和修复部分故障的能力。w10.科学目标决定探测方向和重点，如探测火星生命迹象等；技术可行性考量现有技术能否实现任务，像探测器的轨道控制技术等；成本效益要平衡投入与产出，如选择合适推进系统控制成本。举例：若目标是探测遥远星系，需考虑大推力推进和高效通信技术，成本高但科学价值大。w11.轨道设计：采用霍曼转移轨道前往火星，在合适位置进行轨道修正。科学探测任务安排：第一年利用相机对火星表面全面成像，第二年用光谱分析仪分析火星大气和土壤成分。数据传输与处理方式：探测器将数据通过中继卫星或直接传输回地球，地面建立专门处理中心，对图像和光谱数据进行分析处理。