退役的 U2 高空侦察机上，在大气层上面飞行，得到了关于背景辐射中温度变化的第一个证据，叫做偶极各向异性现象。天空的微波辐射在沿着地球运动的方向热一些，在反方向冷一些。这是由于地球随着太阳在宇宙当中向前穿行所产生的。我们的地球绕着太阳运行，太阳绕着银河系的中心转动，银河系在本星系群中运动，本星系群又朝室女座星系团运动。本星系群相对于宇宙微波背景辐射的运动速度是最快的。偶极各向异性是一种多普勒效应，并不是宇宙微波背景辐射本身的各向异性。斯穆特在 1977 年观测的基础上，设计了一个叫做差动微波辐射计（