超长波干涉仪有效载荷正样产品

对于任何目标的图像，干涉测量的原理是在图像的傅里叶变换域（空间频率域）采样。一旦按照最小采样间隔实施的测量点覆盖了全部空间频率域，就可以通过做一次反傅里叶变换，获得真实的目标图像。采用干涉测量在技术上的好处是，对固定不变的目标，可以分时进行干涉测量，这样就避免了采用直接成像时需要巨大孔径天线在技术和可行性上的挑战。

龙江一号、二号任务，正是基于上述原理，在两颗微卫星上分别携带了一台超长波射电干涉仪，在空间形成一个可变基线的二元干涉仪系统，通过两颗微卫星的相对运动，分时采样形成空间频率域各种长度和方向的干涉基线。这次实验的成功将为下一步采用多个微卫星，效率更高的编队方案，更短的时间内完成采样覆盖，获得全天超长波背景图奠定坚实的技术基础。

附：科学背景

获得超长波宇宙背景辐射的分布，甚至是小区域的辐射分布，在科学上意义都十分重大，是宇宙形成和演化研究领域的重大前沿。宇宙从大爆炸瞬间到第一代恒星、星系形成之间有一段黑暗的时代。这是因为在这段时间里，宇宙中到处分布的只有中性的氢原子，不发光，这一时期大致延续了几十万到数亿年的时间。

1944年，荷兰天文学家范德胡斯特首先提出可以在银河系中可以观测到星际氢原子的21厘米波长谱线。其机理是围绕氢原子旋转的那个电子会出现旋转方向的跳变，比如从左旋一下子变为右旋，并伴随着这个跳变辐射出一个1.42GHz（波长为21厘米）的射电脉冲。后来他在一段充满中型氢的封闭波导中测到了这个辐射。可以想象，如果宇宙中充满了大量的中性氢，那么当时一定会有其中许多向外辐射1.42GHz的电磁波。

也就是说黑暗时代是对可见光而言，对射电波段并不黑暗。经过137亿年的演化，这个大爆炸之后产生的中性氢辐射源已经弥漫在整个宇宙之中，并随着宇宙的逐渐膨胀，以高速相互远离而去。当时的1.42GHz的射电频率经过多普勒效应，已经降低为1MHz～30MHz频段。

如果能够在这个频段对宇宙进行观测，我们就可以补齐宇宙演化过程中最后一个没有被观测过的阶段的图谱，就可以更深刻的理解从中性氢到第一代恒星出现，宇宙是怎么分布和演化的，回答许多现在还不知道的，仅仅是猜想的科学问题。