2025年大学《空间科学与技术》专业题库—— 彗星探测器设计与发射机制.docxVIP

2025年大学《空间科学与技术》专业题库——彗星探测器设计与发射机制

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）

1.对于一次从地球发射前往彗星的探测任务，以下哪种轨道转移方式通常能量消耗最低？()

A.墨子号转移轨道

B.双曲轨道捕获

C.霍曼转移轨道

D.拉格朗日点驻留轨道

2.在彗星探测器上，用于精确确定探测器相对于太阳和目标的姿态的敏感器是？()

A.星跟踪器

B.红外测速仪

C.太阳敏感器

D.惯性测量单元（IMU）

3.以下哪种推进系统最适合用于彗星探测器在深空中的长期轨道修正？()

A.固体火箭发动机

B.液体火箭发动机

C.电推进系统（如离子推进器）

D.核热推进系统

4.彗星探测器在接近彗星时，为了避免受到彗星尘的撞击，通常会采取哪种防护措施？()

A.加装防辐射蒙皮

B.启动轨道机动进行规避

C.部署防尘网格或罩

D.增加引力辅助机动

5.将探测器从火箭发射舱内释放并送入预定轨道的装置通常是？()

A.发射台

B.整流罩

C.分离发动机

D.太阳帆板

6.彗星探测器上用于将科学数据从有效载荷传输到地面站的系统是？()

A.热控制系统

B.电源管理系统

C.测控通信系统

D.轨道动力学系统

7.彗星探测器上需要长期稳定工作的核心部件是？()

A.姿态控制发动机

B.科学仪器

C.电源系统

D.数据存储单元

8.以下哪个因素不是决定彗星探测器发射窗口的关键因素？()

A.地球与彗星之间的相对位置

B.运载火箭的发射能力

C.探测器目标的公转周期

D.地面测控站的工作时间

9.在探测器从停泊轨道进入彗星飞越轨道的过程中，通常需要进行的主要操作是？()

A.太阳帆板展开

B.主发动机点火进行制动或加速

C.部分有效载荷关闭

D.姿态调整至飞越姿态

10.对于需要长期在深空运行并远离太阳的彗星探测器，最可能选择的电源方案是？()

A.大面积太阳能帆板阵列

B.化学电池

C.放射性同位素热电源（RTG）

D.超导储能装置

二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填入横线上）

1.彗星探测器为了抵抗深空宇宙射线和高能粒子辐射，其关键电子元器件通常需要进行________屏蔽或加固。

2.探测器在深空飞行中，通过精确测量太阳光压或星光，利用小型反作用飞轮或等离子体推进器进行小范围姿态调整的技术称为________。

3.彗星探测器进入彗星轨道或进行近距离飞越时，需要根据实时测量数据对预定轨道进行修正，这一过程称为________。

4.用于为探测器提供电能的太阳能电池阵，其效率和寿命会受到________（如温度、尘埃覆盖）的影响。

5.在发射过程中，包裹在运载火箭顶部的________在火箭进入大气层后会被脱落，以保护探测器免受再入热流和大气阻力的损害。

6.探测器上的科学有效载荷，如相机、光谱仪等，需要根据________（指向、光谱范围）等要求进行精心设计和配置。

7.彗星探测器的主推进系统通常采用________（如液氢液氧）作为推进剂，以获得较高的比冲。

8.为了确保探测器能够与地面测控中心进行稳定通信，需要精确控制探测器的________和________。

9.彗星探测器的设计必须考虑其与彗星环境的相互作用，特别是________（彗星尘埃、气体）对探测器结构和系统的潜在影响。

10.从火箭发射场将探测器发射升空并进入预定初始轨道的过程，是整个任务中最为________（高风险/低风险）的阶段之一。

三、简答题（每题5分，共25分。请简要回答下列问题）

1.简述彗星探测器总体设计需要考虑的主要任务指标和约束条件。

2.彗星探测器通常包含哪些主要分系统？请列举至少四个并简述其基本功能。

3.彗星探测器在飞越彗星时，对其姿态控制提出了哪些特殊要求？

4.与化学火箭相比，电推进系统在深空探测任务中具有哪些优势和劣势？

5.简述彗星探测器发射准备阶段的主要工作内容。

四、计算题（6分）

假设一个彗星探测器需要从近地停泊轨道（假设为300公里圆轨道）通过一