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图100 这两个球代表了CMB辐射的两种不同的分布。从我们地球（处于球体的中心）上看，整个球就是我们看到的太空，阴影区表示我们从不同方向看到的CMB辐射的平均波长。深色阴影表示CMB辐射波长稍长于平均波长，浅色阴影表示CMB辐射的波长稍短于平均波长。
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图（a）所示的变化错落有致，是宇宙学家迫切需要找到的形态。长于平均波长的区域表明这里在早期宇宙时密度稍高，因此可能成为星系形成的种子。宇宙学家不能确定CMB辐射的精确模式可能呈什么形态，但他们知道，它应该相当复杂才能解释星系的现代分布。
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图（b）给出的是简单的结构，一个半球是较短的波长，另一半球的波长较长。斯穆特的U-2实验检测到的正是这种变化模式。它无助于解释宇宙大爆炸模型给出的星系形成所需的复杂变化。
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天文学家开始逐渐认识到，他们寻找这种难以捉摸的变化（如果存在的话）的唯一希望就是得把CMB辐射探测器架到地球大气层之外，就是得安装到空间轨道卫星上才行。星载实验能够排除大气微波的影响，将会是非常稳定的，而且能够对整个天空进行扫描，并能够逐天运行。
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甚至在斯穆特进行机载实验时，他就考虑过卫星可能是检测CMB辐射变化的唯一途径。为此他酝酿了一个更加雄心勃勃的实验计划。早在1974年，美国航空航天局（NASA）就曾要求科学家们就如何利用最新的“探测者号”卫星提出想法，由此产生了一系列旨在支持天文学研究的相对便宜的项目。包括乔治·斯穆特的伯克利团队提交了关于星载CMB辐射探测器的建议书，但他们不是唯一的申请者。来自加州帕萨迪纳喷气推进实验室的一个小组也已提出了类似的建议，此外还有一个叫约翰·马瑟的年仅28岁的雄心勃勃的NASA天体物理学家也提出了相关建议书。
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热衷于支持这种宇宙学意义实验的美国航空航天局将这三项建议统一成一项予以资助，这就是后来被命名为“宇宙背景探测”（首字母缩写为COBE，发音押“托比”韵）卫星的实验研究。此次合作于1976年开始实验的设计，同时斯穆特仍积极参与了U-2间谍飞机的测量。由于现在仍只是初步阶段，所以斯穆特的一心二用没有问题。由科学家和工程师组成的团队将在未来花上6年的时间来搞定如何制作一个探测器，它可以实现发现CMB辐射变化的宇宙学目标，而且既要体积足够小，又要性能足够强，便于被发射到太空后能够稳定运行。
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最终的设计包括三套独立的探测器，每一套测量CMB辐射的不同方面（如图101所示）。戈达德空间飞行中心（整个项目的基地）的麦克·豪瑟领导的团队负责漫射红外背景辐射实验（DIRBE），约翰·马瑟负责第二套探测器——远红外绝对光度分光光度计（FIRAS）。乔治·斯穆特负责第三套探测器——差分微波辐射计（DMR），这个探测器被专门设计用来发现CMB辐射的变化。DMR探测器，顾名思义，就是同时检测来自两个方向的CMB辐射并测量这两路微波辐射的差异。
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1982年，在项目提出的8年后，COBE终于等来了绿灯。建设终于可以上马了。COBE原定于在1988年由航天飞机送入太空，但在卫星建造了4年后，整个项目陷入危机。1986年1月28日，“挑战者号”航天飞机升空后不久爆炸，所有7名宇航员全部壮烈牺牲。
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“我惊呆了，”斯穆特回忆道，“我们所有人都惊呆了。我们为宇航员痛心。这次事故的悲剧是空前的，而且对COBE的影响可能会逐渐显露出来……
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一架损失三架封存，NASA的航天飞行计划被叫停。所有飞行都取消了。谁也不知道COBE的升空会推迟多久，也许是几年。”
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天文学家和工程师花了超过10年设计和建造的COBE卫星，其未来现在看来似乎很黯淡。所有的航天飞机飞行被取消，航天飞机承担的任务很快积压起来。即使恢复飞行，很明显，列在COBE之前的还有诸多任务有待进行。事实上，在1986年底之前，美国航空航天局正式宣布，COBE已经从航天飞机的发射计划中划去。
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COBE团队开始寻找替代的运载工具，唯一像样的选择是老式的一次性火箭。最好的发射器当属欧洲的阿丽亚娜火箭，但是资助了COBE的美国航空航天局不准备让外国竞争对手窃取发射卫星的荣耀。一位COBE小组成员指出：“我们与法国人讨论了两三次，但是当NASA总部发现之后，他们命令我们中止接触并取消这一设想，并威胁我们说，如果我们不停止的话，很难保证人身安全。”与俄国人商谈显然就更不可能了。
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火箭业务大大下降，因此很少有其他可供替代的方式。例如，COBE团队曾与麦道公司接洽，但该公司已经暂停了德尔塔火箭的生产线。他们只保留了几个备用火箭，而且全部被指定用于新的战略防御计划（即“星球大战”计划）的武器测试。然而，当德尔塔火箭工程师听说了COBE的困境后，他们很高兴看到他们制作精美的太空舱有可能被用于比打靶更具建设性的用途。他们立即提供他们的服务，但仍有一个突出问题有待克服。
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整个COBE卫星将重达近500吨，但德尔塔火箭的有效载荷只有这个重量的一半，因此COBE必须瘦身。COBE团队被迫完全重新设计卫星，大大减小其大小，并做出巨大牺牲放弃以前的工作。同时，团队必须设法确保卫星的科研内容仍完好无损——仍可以探测CMB辐射并检验大爆炸模型。更严苛的是，整个重新设计和建造工作必须在短短的3年内完成，因为1989年将有发射计划，是一个机会，错过这一期限就将受到进一步的严重滞后。
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数百名科学家和工程师取消周末，24小时轮班转，以赶在空间探险史上这一最苛刻的期限到来之前完成任务。最后，1989年11月18日上午，即最初提交NASA建议书的15年后，COBE卫星终于待命发射。在此期间，其他人则继续利用地面上的气球和飞机携带的探测器来寻找CMB辐射的变化，但测得的CMB辐射仍保持完美的平滑性。从这点看，COBE卫星多晚发射都不算迟。
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COBE团队没有忘记拉尔夫·阿尔弗和罗伯特·赫尔曼，是他们于1948年最先预言了CMB辐射的存在。卫星发射前，COBE团队邀请他俩到美国加州范登堡空军基地来亲眼目睹发射过程。两位理论家甚至被允许登上龙门摸一摸火箭的鼻锥。斯穆特也在观看发射的数百人中间。他所有的抱负就取决于COBE和德尔塔火箭了：“在早年旅行时，我曾近距离见过火箭，它看上去破旧不堪，锈迹斑斑地躺在这里和那里，亲眼看到人们用环氧树脂对它进行修补。我们的职业生涯在此达到了顶点。我们没说一句话，只是无声地祈祷。”
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当倒计时到零，德尔塔火箭从发射架腾空而起。在30秒内便突破音障，11分钟COBE便被成功送入轨道。最后一级推动器将卫星提升到900千米高度，然后它遵循极地轨道，每天绕地球转14圈。
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很快第一批数据被传回地球，很明显，COBE运行完全正常，每个探测器在火箭发射的物理压力下完好无损地存活下来。然而，斯穆特和他的同事们还无法就其任务的主要目标对外发布任何声明。
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要证实或证伪是否存在CMB辐射的变化，都需要一个漫长的过程来对DMR探测器的数据进行细致分析，甚至累积这些测量数据本身就是一个缓慢的过程。这个探测器可以同时测量并比较来自相距60°天空的两小块区域的CMB辐射，但为了测量整个天空的辐射分布，卫星首先必须绕地球转上几百次。1990年4月，DMR探测器最终完成了对整个天空的第一轮粗略巡查。
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第一批数据的分析显示，在1/3000的水平上没有观测到CMB辐射的任何变化的迹象。第二轮巡查结果表明，在1/10000的水平上仍没有观测到任何变化的迹象。科普作家马库斯·乔恩将这些测量值描述为“毫无破绽的平坦”。
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COBE已被送入太空去发现孕育今天星系的变化。也许它们只是很难找到。也许它们根本不存在，这样的话那对于大爆炸模型将是灾难性的，因为星系的生成就没法解释。而如果没有星系，就没有恒星，没有行星，没有生命。情况正变得越来越令人沮丧。正如约翰·马瑟说的那样：“我们还不排除我们自己的存在。但如果背景辐射没留下一丁点痕迹，我对今天的结构到底是如何会存在就完全迷惑了。”
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乐观者希望，更多的数据，更仔细的巡查也许就会发现CMB辐射的变化。而悲观者担心，更仔细的检查将证明CMB辐射是完全光滑的，大爆炸模型有缺陷。随着每一个月的过去，CMB辐射的变化到底是存在还是不存在没有任何说法，谣言开始在宇宙学界和科学出版界四处流传。理论家开始发展大爆炸模型的特设变种，它不一定需要以CMB辐射的变化为前提。《天空与望远镜》杂志登了篇标题为“大爆炸：是死是活？”的文章综述了当时的心情。小的稳恒态社群振奋起来，并开始重新批评大爆炸模型。
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图101 COBE卫星于1989年发射升空。3个探测器由屏蔽罩保护，以免受到来自太阳和地球的热和微波辐射。屏蔽罩中心的杜瓦瓶装着液氦，用于卫星组件的冷却，以减少卫星本身的微波辐射排放。
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到目前为止，我给出的都是来自任意方向的单一波长的CMB辐射，但在实际情形下，任何方向的CMB辐射都有一个波长范围。但这种波长分布的特性可以用明显的峰值波长来表征，这就是为什么CMB辐射被处理成就好像它是由单个波长构成的一样。