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针对大气二氧化碳高精度反演对卫星载荷测量技术的极高要求，通过与传统的色散型和干涉型光谱测量技术的比较，介绍了一种新型的超光谱测量技术即空间外差光谱技术。依据航天条件下的载荷技术需求，较详细地介绍了探测原理和仪器结构，展示了这种技术获取超光谱分辨率和高信噪比数据的能力，以及小体积、轻质量和低功率等在航天环境下的重要技术优势。在此基础上，利用本所自主研制的原理样机进行了大气二氧化碳探测实验，结果表明其观测数据精度能够良好地应用于二氧化碳反演，其探测结果与日本碳嗅卫星(GOSAT)观测结果相一致，说明空间外差技术具有应用于卫星对地探测大气二氧化碳的能力。