Astronomy Labs
National (United Kingdom)

BAAO — British Astronomy and Astrophysics Olympiad

英国全国天文与天体物理奥林匹克竞赛,由英国物理奥赛基金会主办。通过分级试卷和牛津选拔营选拔并培训英国IOAA代表队。

创办
2015
举办地轮换
National (United Kingdom), run by the British Physics Olympiad trust
级别
National (United Kingdom)
赛制
Written papers of increasing difficulty plus a residential selection camp
轮次
Astro Challenge (Year 10 and below), Astro Round 1, Astro Round 2, selection camp in Oxford
参赛资格
UK secondary-school students in Year 13 and below (papers graded by year group)
网站
www.bpho.org.uk/baao

趣闻

在BPhO体系中属于较年轻的赛事。其最难的试卷有意超出中学物理范围,以奖励自学天体物理的学生。

近届举办地

年份举办地
2025Oxford (selection camp)
2024Oxford (selection camp)

常见主题

Stellar magnitudes & distancesKeplerian orbits & exoplanetsCosmology & the expanding universeTelescopes & resolutionStellar structure & fusion

历年试题

2024

理论 · 难度 ●●●●○

前往火星的霍曼转移

探测器沿最小能量霍曼椭圆从地球轨道飞往火星。假设两行星轨道为1.0和1.52 AU的共面圆轨道,计算转移时间和出发时所需的日心速度,并求巡航期间火星沿轨道前进的角度。

查看解答

霍曼椭圆半长轴 a = (1.0 + 1.52)/2 = 1.26 AU。转移时间为半个周期:t = 0.5·(1.26)^1.5 年 ≈ 0.71 年 ≈ 259 天。出发时活力公式 v = sqrt(GM_sun(2/r_E − 1/a)) = sqrt(GM_sun(2/1.0 − 1/1.26)) ≈ 32.7 km/s,即比地球29.8 km/s 需 Δv ≈ 2.9 km/s。259天巡航期间火星沿轨道前进 360° × 259/687 ≈ 136°,因此发射时火星须领先地球约44°。

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