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【【曝光】黄河一级支流污水直排致黑臭，水藻肆虐如绿毯！】记者从生态环境部黄河流域生态环境监督管理局（以下简称黄河流域局）获悉，进入四五月份，河湖本应碧波荡漾、风景怡人，但在河南省黄河左岸的一级支流金堤河、天然文岩渠部分河段，这样的美景却并未出现，取而代之的是污水直排，河水发黑发臭，周边居民苦不堪言。
随着气温不断升高，金堤河、天然文岩渠部分河段又遭遇绿藻之困，站在岸边望去，河道里就像铺了一张巨大的绿色地毯。
近期，黄河流域局在对国控断面水质进行预警分析时，发现金堤河贾垓桥（张秋）、天然文岩渠封丘王堤和封丘陶北等国控断面自动监测数据多次显示水质为劣Ⅴ类。黄河流域局立即启动了对金堤河、天然文岩渠流域的独立调查，经过现场查勘、深入走访、无人机航拍、采样监测等，发现了水体富营养化、污水直排偷排、黑臭水体等一系列突出问题。
01
金堤河流域富营养化
黑臭水体问题突出
金堤河是黄河下游重要的一级支流，流域面积4869平方公里。干流长158.6公里，先后流经安阳市滑县和濮阳市濮阳县、范县、台前县，在台前县张庄经提排站提排入黄。主要支流有西柳青河、黄庄河，分别流经新乡市延津县、长垣市。
金堤河流域共设置金堤河贾垓桥（张秋）及濮阳大韩桥、西柳青河黄塔桥、黄庄河滑县孔村桥等4个国控断面，其中黄塔桥、滑县孔村桥为“十四五”时期新增断面。金堤河流域水质历史较差，近年来，通过污染防治攻坚战的持续开展，水质有了一定改善，但国控断面达标状况仍不稳定，时常出现劣Ⅴ类情况。
富营养化突出。调查组沿河巡查发现，金堤河干支流自上而下大部分河段均存在不同程度富营养化现象，水面生长大量水藻，部分河段水藻甚至铺满整个水面。
贾垓桥（张秋）断面回水区出现富营养化现象。黄河流域局供图
贾垓桥（张秋）断面下游约3.3公里，刘子渔沟提排站与金堤河连通处，金堤河河道内出现富营养化现象，水面几乎铺满水藻。黄河流域局供图
黄庄河富营养化现象严重，水藻铺满整个水面。黄河流域局供图
据了解，藻类大量繁殖容易导致水体pH升高、溶解氧降低，这与4月贾垓桥（张秋）国控断面自动监测站数据pH多次超标有直接关系，长此以往，将会对河流水生态环境造成恶劣影响。
黑臭水体问题突出。调查组在金堤河贾垓桥（张秋）断面周边溯源时发现，金堤河右岸蓄滞洪区存在多处黑臭水体（经采样监测，确认为黑臭水体），有水皆污情况突出，有关黑臭水体抽排入金堤河将对河流水质产生较大影响。
贾垓桥（张秋）断面右岸堤外存在一处黑臭水体，沿金堤河向下游绵延近五公里。黄河流域局供图
贾垓桥（张秋）断面下游约3.3公里处，刘子渔沟提排站内水体水质较差。黄河流域局供图
02
天然文岩渠流域富营养化、
污水直排、偷排问题突出
天然文岩渠属黄河一级支流，发源于焦作市武陟县，分南北两支，南支为天然渠，北支为文岩渠，流经新乡市原阳县、延津县、封丘县至长垣市汇合后称为天然文岩渠，再向东北行于濮阳县渠村分洪闸南端入黄河，是当地骨干防洪排涝河道，流域面积2514平方公里。
天然文岩渠流域共设置3个国控断面，分别为文岩渠封丘王堤、天然渠封丘陶北、天然文岩渠瓦屋寨村，其中瓦屋寨村为“十四五”时期新增断面。
天然文岩渠流域水质历史较差，近年来，通过污染防治攻坚战的持续开展，水质有了明显改善，但国控断面达标状况仍不稳定，时常出现超标现象。
富营养化问题突出。调查组沿河巡查发现，天然渠及文岩渠大部分河段也存在不同程度富营养化现象。调查组发现，文岩渠封丘王堤断面处，除采样点上下游几十米外，上下游水面均铺满了水藻。在天然渠封丘陶北断面处，一船只正在打捞断面处的水藻。
文岩渠封丘王堤断面水体发绿，除采样点上下游几十米外，上下游水面均铺满了水藻，宛如一张绿褐色的地毯。黄河流域局供图
“每年这个季节，河里都会生长大量绿藻。”周边群众向调查组介绍，“县里买了船进行打捞，但是捞的速度赶不上长的速度，效果不明显。”
据调查，水藻打捞多在国控断面周边进行，其他河段鲜有开展。
与金堤河贾垓桥（张秋）断面类似，4月，封丘王堤断面和封丘陶北断面自动监测站数据pH多次超标与河道富营养化有直接关系。
污水直排、偷排问题突出。调查组在查看原阳县污水处理厂入河排污口出水情况时，意外发现污水处理厂门前的文岩渠支流西关排渠黑臭明显，经采样监测，确认为劣Ⅴ类水体，氨氮超地表水Ⅲ类标准2.3倍。因原阳县污水处理厂出水无明显异常，调查组向上游溯源，发现民主路桥北侧一处标识“原阳县住建局城区防汛专用”的涵洞正在排放大量黑色污水，现场恶臭刺鼻，排口旁边有明显翻泥现象，下游河道形成明显黑色污染带。
原阳县民主路桥北侧，一处标识“原阳县住建局城区防汛专用”的涵洞向文岩渠支流西关排渠直排大量污水。黄河流域局供图
直排口下游形成明显黑色污染带。黄河流域局供图
经采样监测，所排污水超标严重，主要指标化学需氧量、氨氮、总磷分别超地表水Ⅲ类标准6倍、7.48倍、10.6倍。
“这种情况不止一处，基本每个桥洞下都有排黑水的情况，这个排完那个排，臭得很，对我们的生活造成了很大的困扰，希望你们能帮忙解决这个问题。”在调查组对污水进行采样时，一位老大爷主动靠近向调查组提供线索。
果然，在下游300米处中兴街桥下，调查组又发现一处污水直排口，水量较大，臭味刺鼻，此处河道中水体已全部发黑发臭。
原阳县县城污水直排导致整条西关排渠水体发黑发臭、感官极差，严重影响河道生态环境及下游汇入的文岩渠水质，同时，对周边群众的居住环境和身心健康产生了恶劣影响。
西关排渠县城段下游水体发黑发臭。黄河流域局供图
封丘县污水处理厂入河排污口（右，排水感官较好）旁私设排污口（左，排水中含有大量黑色絮状物）正在向天然渠偷排污泥。黄河流域局供图
此外，调查组在对天然渠封丘县段进行排查时，发现在封丘县污水处理厂入河排污口旁边，还存在一个私设排口正在向天然渠偷排污泥，现场臭味刺鼻。
天然文岩渠流域类似污水收集处理问题已在2021年黄河生态环境警示片中进行了曝光，但从此次调查结果来看，警示片问题整改的举一反三作用仍需进一步发挥。
此次调查发现的有关问题都位于群众房前屋后，是群众身边的麻烦事、烦心事、揪心事。
黄河流域局对发现的问题高度重视，已将问题第一时间转送新乡市、濮阳市，要求落实属地人民政府生态环境保护责任和河长管理责任，组织对相关问题进行调查并采取措施予以整改，同时狠抓2021年黄河生态环境警示片披露的有关问题整改。
据介绍，黄河流域局将对有关问题整改情况进行持续跟踪，加强监督帮扶，推动问题解决，还老百姓清水绿岸、鱼翔浅底的景象。
▌来源：中国环境
随着气温不断升高，金堤河、天然文岩渠部分河段又遭遇绿藻之困，站在岸边望去，河道里就像铺了一张巨大的绿色地毯。
近期，黄河流域局在对国控断面水质进行预警分析时，发现金堤河贾垓桥（张秋）、天然文岩渠封丘王堤和封丘陶北等国控断面自动监测数据多次显示水质为劣Ⅴ类。黄河流域局立即启动了对金堤河、天然文岩渠流域的独立调查，经过现场查勘、深入走访、无人机航拍、采样监测等，发现了水体富营养化、污水直排偷排、黑臭水体等一系列突出问题。
01
金堤河流域富营养化
黑臭水体问题突出
金堤河是黄河下游重要的一级支流，流域面积4869平方公里。干流长158.6公里，先后流经安阳市滑县和濮阳市濮阳县、范县、台前县，在台前县张庄经提排站提排入黄。主要支流有西柳青河、黄庄河，分别流经新乡市延津县、长垣市。
金堤河流域共设置金堤河贾垓桥（张秋）及濮阳大韩桥、西柳青河黄塔桥、黄庄河滑县孔村桥等4个国控断面，其中黄塔桥、滑县孔村桥为“十四五”时期新增断面。金堤河流域水质历史较差，近年来，通过污染防治攻坚战的持续开展，水质有了一定改善，但国控断面达标状况仍不稳定，时常出现劣Ⅴ类情况。
富营养化突出。调查组沿河巡查发现，金堤河干支流自上而下大部分河段均存在不同程度富营养化现象，水面生长大量水藻，部分河段水藻甚至铺满整个水面。
贾垓桥（张秋）断面回水区出现富营养化现象。黄河流域局供图
贾垓桥（张秋）断面下游约3.3公里，刘子渔沟提排站与金堤河连通处，金堤河河道内出现富营养化现象，水面几乎铺满水藻。黄河流域局供图
黄庄河富营养化现象严重，水藻铺满整个水面。黄河流域局供图
据了解，藻类大量繁殖容易导致水体pH升高、溶解氧降低，这与4月贾垓桥（张秋）国控断面自动监测站数据pH多次超标有直接关系，长此以往，将会对河流水生态环境造成恶劣影响。
黑臭水体问题突出。调查组在金堤河贾垓桥（张秋）断面周边溯源时发现，金堤河右岸蓄滞洪区存在多处黑臭水体（经采样监测，确认为黑臭水体），有水皆污情况突出，有关黑臭水体抽排入金堤河将对河流水质产生较大影响。
贾垓桥（张秋）断面右岸堤外存在一处黑臭水体，沿金堤河向下游绵延近五公里。黄河流域局供图
贾垓桥（张秋）断面下游约3.3公里处，刘子渔沟提排站内水体水质较差。黄河流域局供图
02
天然文岩渠流域富营养化、
污水直排、偷排问题突出
天然文岩渠属黄河一级支流，发源于焦作市武陟县，分南北两支，南支为天然渠，北支为文岩渠，流经新乡市原阳县、延津县、封丘县至长垣市汇合后称为天然文岩渠，再向东北行于濮阳县渠村分洪闸南端入黄河，是当地骨干防洪排涝河道，流域面积2514平方公里。
天然文岩渠流域共设置3个国控断面，分别为文岩渠封丘王堤、天然渠封丘陶北、天然文岩渠瓦屋寨村，其中瓦屋寨村为“十四五”时期新增断面。
天然文岩渠流域水质历史较差，近年来，通过污染防治攻坚战的持续开展，水质有了明显改善，但国控断面达标状况仍不稳定，时常出现超标现象。
富营养化问题突出。调查组沿河巡查发现，天然渠及文岩渠大部分河段也存在不同程度富营养化现象。调查组发现，文岩渠封丘王堤断面处，除采样点上下游几十米外，上下游水面均铺满了水藻。在天然渠封丘陶北断面处，一船只正在打捞断面处的水藻。
文岩渠封丘王堤断面水体发绿，除采样点上下游几十米外，上下游水面均铺满了水藻，宛如一张绿褐色的地毯。黄河流域局供图
“每年这个季节，河里都会生长大量绿藻。”周边群众向调查组介绍，“县里买了船进行打捞，但是捞的速度赶不上长的速度，效果不明显。”
据调查，水藻打捞多在国控断面周边进行，其他河段鲜有开展。
与金堤河贾垓桥（张秋）断面类似，4月，封丘王堤断面和封丘陶北断面自动监测站数据pH多次超标与河道富营养化有直接关系。
污水直排、偷排问题突出。调查组在查看原阳县污水处理厂入河排污口出水情况时，意外发现污水处理厂门前的文岩渠支流西关排渠黑臭明显，经采样监测，确认为劣Ⅴ类水体，氨氮超地表水Ⅲ类标准2.3倍。因原阳县污水处理厂出水无明显异常，调查组向上游溯源，发现民主路桥北侧一处标识“原阳县住建局城区防汛专用”的涵洞正在排放大量黑色污水，现场恶臭刺鼻，排口旁边有明显翻泥现象，下游河道形成明显黑色污染带。
原阳县民主路桥北侧，一处标识“原阳县住建局城区防汛专用”的涵洞向文岩渠支流西关排渠直排大量污水。黄河流域局供图
直排口下游形成明显黑色污染带。黄河流域局供图
经采样监测，所排污水超标严重，主要指标化学需氧量、氨氮、总磷分别超地表水Ⅲ类标准6倍、7.48倍、10.6倍。
“这种情况不止一处，基本每个桥洞下都有排黑水的情况，这个排完那个排，臭得很，对我们的生活造成了很大的困扰，希望你们能帮忙解决这个问题。”在调查组对污水进行采样时，一位老大爷主动靠近向调查组提供线索。
果然，在下游300米处中兴街桥下，调查组又发现一处污水直排口，水量较大，臭味刺鼻，此处河道中水体已全部发黑发臭。
原阳县县城污水直排导致整条西关排渠水体发黑发臭、感官极差，严重影响河道生态环境及下游汇入的文岩渠水质，同时，对周边群众的居住环境和身心健康产生了恶劣影响。
西关排渠县城段下游水体发黑发臭。黄河流域局供图
封丘县污水处理厂入河排污口（右，排水感官较好）旁私设排污口（左，排水中含有大量黑色絮状物）正在向天然渠偷排污泥。黄河流域局供图
此外，调查组在对天然渠封丘县段进行排查时，发现在封丘县污水处理厂入河排污口旁边，还存在一个私设排口正在向天然渠偷排污泥，现场臭味刺鼻。
天然文岩渠流域类似污水收集处理问题已在2021年黄河生态环境警示片中进行了曝光，但从此次调查结果来看，警示片问题整改的举一反三作用仍需进一步发挥。
此次调查发现的有关问题都位于群众房前屋后，是群众身边的麻烦事、烦心事、揪心事。
黄河流域局对发现的问题高度重视，已将问题第一时间转送新乡市、濮阳市，要求落实属地人民政府生态环境保护责任和河长管理责任，组织对相关问题进行调查并采取措施予以整改，同时狠抓2021年黄河生态环境警示片披露的有关问题整改。
据介绍，黄河流域局将对有关问题整改情况进行持续跟踪，加强监督帮扶，推动问题解决，还老百姓清水绿岸、鱼翔浅底的景象。
▌来源：中国环境
中国科学家提出#寻找地球#2.0计划：拟探测距地球32光年的100个#恒星#
◎ 科技日报记者 金凤
宇宙中是否有其他生命的存在，又是否有适合人类居住的第二家园，千百年来，吸引科学家们将探索的目光投向宇宙更深处。
近日，记者从中国科学院紫金山天文台获悉，中国科学家们提出一项“近邻宜居行星巡天计划”（以下简称“CHES”），计划发射一个1.2 米口径的高精度天体测量空间望远镜，在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间，拟探测距离地球约32光年的100个类太阳型恒星，期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。
“就宇宙演化而言，我们无法预知地球环境在50-100年后会发生什么。我们试图探寻，宇宙中特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星，进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科技日报记者，科学家们希望通过执行这项计划，为寻找“地球2.0”带去一双慧眼。
将寻找与地球质量相当，处于宜居带的近邻行星
人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来，已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异，涉及热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。
2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗在宜居带的类地行星。2016年，天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b，其最小质量为1.3个地球质量，公转周期仅为11.2天。
“太阳系内的宜居带在火星与金星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”。
在“宜居带”内, 行星表面平均温度能够维持液态水稳定存在，因此可能拥有与地球类似的生命存在的条件。同时，这里的恒星辐射和活动性不会太强, 以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离, 甚至剥离行星大气。
“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍，相当于一个个‘超级地球’，它们绝大多数距离地球遥远，达上千光年。而且在发现的行星中，很多位于红矮星周围，红矮星表面温度低于3500开尔文，而且空间环境恶劣，会有强烈的耀斑，所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，有没有宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说，CHES计划要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”，就是和地球质量相当，轨道处于宜居带，大气或者表面可能有液态水来维持生命存在的行星。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“即使人类现在没有能力达到这些类地行星，也并不影响我们思考人类在宇宙中将何去何从，去发现是否还有与地球一样的行星。”季江徽表示。
能勾画系外行星轮廓的凌星法，难以给行星“称重”
在浩瀚的星空，地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球，吸引着各国科学家不遗余力地进行深空探测。他们在太空和地球，部署一个个“行星猎手”捕捉行星踪迹。
在太空中，美国的“开普勒”空间望远镜和“苔丝”卫星接棒探测系外行星，迄今共发现了3400多颗。
在地面，西班牙-德国的CARMENES项目，利用西班牙南部的3.5米口径望远镜，结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星；加拿大-法国-夏威夷望远镜开发的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的“宜居带行星探测仪”则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。
季江徽介绍，目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“在宇宙中大约73%的恒星为红矮星，由于红矮星有效温度低、宜居带距离主星近，质量和体积小，因此红矮星周围的行星易于被凌星法和视向速度法探测到。”季江徽解释，“凌星”指的是当行星从恒星前方经过时，会遮挡恒星发出的光，所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件，这就好比金星凌日，金星从太阳表面缓慢移动时，把太阳的极小一部分挡住，太阳看上去就变暗了。凌星观测可以根据恒星光度的周期性变化，来推测系外行星的大小和轨道周期。但季江徽并不讳言，凌星法虽有效，但探测效率受限。
“首先，想看到凌星现象，对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，几乎在观测者的视线方向；但行星的轨道是随机分布的，所以有的空间望远镜探测到的凌星的发生概率只有千分之五。其次，恒星光度减弱变暗，有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的，因此凌星法还需要地面其他探测方法证认。所以即便目前‘苔丝’观测到近4000个行星候选体，但能证认的只有200多颗行星。第三，凌星法仅能测出行星的半径，无法直接给出行星的质量，而行星质量是刻画地球2.0的关键参数。”季江徽说。
创新探测方法，CHES探测精度将达微角秒级
与苔丝等卫星采用凌星探测方法不同，CHES计划将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法，精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距，这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。
“通俗地说，如果一颗恒星周围存在行星，行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后，恒星摆动幅度越小，说明其周围行星的质量越小，反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化，就能发现恒星周围是否存在宜居行星，并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。
在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”，需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示，CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。
系外行星艺术构想图。
根据计划，CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道，并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间，期间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测，其中每颗恒星观测不少于50次，预计发现约50颗类地行星。
CHES的探测精度将达到前所未有的微角秒级，季江徽打了个比方，“这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说，CHES团队经过多年的努力，在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破，可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项，将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。
季江徽表示，这一任务除了探测宜居行星外，对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。
如果CHES能成功 “捕捉”到这些类地行星的轨迹，如何判断它们会不会成为宜居的“天选之子”？季江徽解释，“除了判断行星的质量、是否宜居，还要看它们是否有水、氧气，看看这些行星与已经发现的行星有何差异等。”此外，生命的稳定存在还有许多其他条件，如以供生命产生的足够长的恒星和行星寿命，适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。
距离地球32光年的宜居带类地行星，人类又如何能够抵达？季江徽畅想，“这首先需要星际航行能力的加持，例如飞行速度可能需要达到亚光速，此外也需要了解这些行星的分布情况，这需要对距离地球32光年的类太阳型恒星，进行全面‘星际普查’，为人类的未来发展拓展空间。”
◎ 科技日报记者 金凤
宇宙中是否有其他生命的存在，又是否有适合人类居住的第二家园，千百年来，吸引科学家们将探索的目光投向宇宙更深处。
近日，记者从中国科学院紫金山天文台获悉，中国科学家们提出一项“近邻宜居行星巡天计划”（以下简称“CHES”），计划发射一个1.2 米口径的高精度天体测量空间望远镜，在日地拉格朗日L2点常规运行至少5年时间，拟探测距离地球约32光年的100个类太阳型恒星，期望发现首颗太阳系外宜居带“地球2.0”。这将是国际上首次专门在近邻类太阳型恒星周围寻找宜居类地行星的空间探测任务。
“就宇宙演化而言，我们无法预知地球环境在50-100年后会发生什么。我们试图探寻，宇宙中特别是太阳系近邻恒星周围是否存在其他宜居行星，进而探索这些行星上是否存在生命或高等文明。”中国科学院紫金山天文台研究员、“近邻宜居行星巡天计划”项目负责人季江徽告诉科技日报记者，科学家们希望通过执行这项计划，为寻找“地球2.0”带去一双慧眼。
将寻找与地球质量相当，处于宜居带的近邻行星
人类自1995年发现第一颗太阳系外的类木行星以来，已经发现并确认了5000多颗系外行星。这些行星大小不一、形态各异，涉及热木星、亚海王星、岩石行星、超级地球等类型。
2007年发现的Gliese 581c被认为是人类发现的第一颗在宜居带的类地行星。2016年，天文学家在距离地球最近的恒星——比邻星周围又发现了一颗位于宜居带的类地行星比邻星b，其最小质量为1.3个地球质量，公转周期仅为11.2天。
“太阳系内的宜居带在火星与金星之间，地球正好身处其中。”季江徽介绍，天文学家将行星系统中适合生命存在的行星轨道范围称为“宜居带”。
在“宜居带”内, 行星表面平均温度能够维持液态水稳定存在，因此可能拥有与地球类似的生命存在的条件。同时，这里的恒星辐射和活动性不会太强, 以免行星大气中的水分子、二氧化碳分子发生电离, 甚至剥离行星大气。
“目前发现的太阳系外宜居带类地行星约50颗，但它们的质量大部分是地球的几倍至十倍，相当于一个个‘超级地球’，它们绝大多数距离地球遥远，达上千光年。而且在发现的行星中，很多位于红矮星周围，红矮星表面温度低于3500开尔文，而且空间环境恶劣，会有强烈的耀斑，所以我们更关注距离地球约32光年类似太阳这样的恒星周围，有没有宜居带的‘地球2.0’。”季江徽说，CHES计划要找的“地球2.0”或者说“孪生地球”，就是和地球质量相当，轨道处于宜居带，大气或者表面可能有液态水来维持生命存在的行星。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“即使人类现在没有能力达到这些类地行星，也并不影响我们思考人类在宇宙中将何去何从，去发现是否还有与地球一样的行星。”季江徽表示。
能勾画系外行星轮廓的凌星法，难以给行星“称重”
在浩瀚的星空，地球是否是仅有的一颗有生命存在的孤独星球，吸引着各国科学家不遗余力地进行深空探测。他们在太空和地球，部署一个个“行星猎手”捕捉行星踪迹。
在太空中，美国的“开普勒”空间望远镜和“苔丝”卫星接棒探测系外行星，迄今共发现了3400多颗。
在地面，西班牙-德国的CARMENES项目，利用西班牙南部的3.5米口径望远镜，结合近红外观测与光学阶梯光栅光谱仪搜寻红矮星周围的类地行星；加拿大-法国-夏威夷望远镜开发的新型光谱偏振仪“SPIRou”和美国麦克唐纳天文台的“宜居带行星探测仪”则通过视向速度法在近红外波段寻找红矮星周围的宜居行星。
季江徽介绍，目前系外行星探测方法有凌星法、视向速度测量法、天体测量法、直接成像法、微引力透镜法等。其中大部分系外行星是通过视向速度测量法和凌星法发现的。
“近邻宜居行星巡天计划”构想图。
“在宇宙中大约73%的恒星为红矮星，由于红矮星有效温度低、宜居带距离主星近，质量和体积小，因此红矮星周围的行星易于被凌星法和视向速度法探测到。”季江徽解释，“凌星”指的是当行星从恒星前方经过时，会遮挡恒星发出的光，所以通过恒星亮度的周期性变暗可以追踪系外行星的凌星事件，这就好比金星凌日，金星从太阳表面缓慢移动时，把太阳的极小一部分挡住，太阳看上去就变暗了。凌星观测可以根据恒星光度的周期性变化，来推测系外行星的大小和轨道周期。但季江徽并不讳言，凌星法虽有效，但探测效率受限。
“首先，想看到凌星现象，对行星的公转轨道有特殊要求，行星需要正好通过恒星朝向地球的方向，几乎在观测者的视线方向；但行星的轨道是随机分布的，所以有的空间望远镜探测到的凌星的发生概率只有千分之五。其次，恒星光度减弱变暗，有可能是由于恒星的黑子或恒星活动等引起的，因此凌星法还需要地面其他探测方法证认。所以即便目前‘苔丝’观测到近4000个行星候选体，但能证认的只有200多颗行星。第三，凌星法仅能测出行星的半径，无法直接给出行星的质量，而行星质量是刻画地球2.0的关键参数。”季江徽说。
创新探测方法，CHES探测精度将达微角秒级
与苔丝等卫星采用凌星探测方法不同，CHES计划将采用空间微角秒级别的高精度天体测量法，精确测量一颗目标恒星和6-8颗参考恒星之间的微角秒级别的星间距，这一细微的变化反映了目标恒星因其绕转行星的引力扰动而引起的非常微小的摆动。
“通俗地说，如果一颗恒星周围存在行星，行星会使恒星产生一个小幅度的周期性摆动。排除恒星自身运动后，恒星摆动幅度越小，说明其周围行星的质量越小，反之亦然。通过观测恒星位置的微小变化，就能发现恒星周围是否存在宜居行星，并算出它们的真实质量和轨道参数。”季江徽说。
在浩瀚宇宙中探测“地球2.0”，需要一双明察秋毫的眼睛。季江徽表示，CHES的科学载荷是一台口径为1.2米、焦距为36米的高像质、低畸变、高稳定光学望远镜，可实现全视场近衍射极限成像。
系外行星艺术构想图。
根据计划，CHES空间望远镜将被送入日地系统第二拉格朗日点的Halo轨道，并在该轨道维持至少5年的稳定运行时间，期间将对100颗类太阳型恒星进行科学探测，其中每颗恒星观测不少于50次，预计发现约50颗类地行星。
CHES的探测精度将达到前所未有的微角秒级，季江徽打了个比方，“这相当于在地球上看向月球，分辨出放在月球上的一元硬币的边缘。”他说，CHES团队经过多年的努力，在微像素星间距测量等关键技术上取得了突破，可以满足宜居行星的探测精度要求。如果CHES得到立项，将是国际上首次利用高精度天体测量法专门寻找宜居行星的空间探测任务。
季江徽表示，这一任务除了探测宜居行星外，对于暗物质、黑洞等前沿科学研究也会作出相应的贡献。
如果CHES能成功 “捕捉”到这些类地行星的轨迹，如何判断它们会不会成为宜居的“天选之子”？季江徽解释，“除了判断行星的质量、是否宜居，还要看它们是否有水、氧气，看看这些行星与已经发现的行星有何差异等。”此外，生命的稳定存在还有许多其他条件，如以供生命产生的足够长的恒星和行星寿命，适宜的恒星光度、稳定的近圆行星轨道和自转倾斜度、合适的行星大气和行星磁场等。
距离地球32光年的宜居带类地行星，人类又如何能够抵达？季江徽畅想，“这首先需要星际航行能力的加持，例如飞行速度可能需要达到亚光速，此外也需要了解这些行星的分布情况，这需要对距离地球32光年的类太阳型恒星，进行全面‘星际普查’，为人类的未来发展拓展空间。”
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