Kaj so infrardeči teleskopi?

Infrardeči teleskop je tisti, ki preučuje infrardeče (IR) sevanje, ki ga oddajajo astronomska telesa. Infrardeče sevanje je del elektromagnetnega spektra med vidno svetlobo in mikrovalovi. Ta del spektra lahko v grobem razdelimo na krajše bližnje in daljše IR valovne dolžine. Tradicionalni optični teleskopi so sposobni opazovati v bližnjem IR območju. Posebej zasnovani infrardeči teleskopi se običajno uporabljajo za opazovanje v daljnih IR valovnih dolžinah.

Obstajajo trije splošni tipi infrardečih teleskopov, ki se razlikujejo glede na to, kje so nameščeni. Zemeljski infrardeči teleskopi se nahajajo na visoki nadmorski višini v sušnih podnebjih. Infrardeče sevanje je manj energijsko kot vidna svetloba in ga še posebej absorbira atmosferska vodna para. Majhno IR sevanje prebije skozi ozračje. Teleskop James Clerk Maxwell (JCMT) je infrardeči teleskop, zgrajen na observatoriju Mauna Kea na Havajih na nadmorski višini 13,425 ft (4092 m).

Zračni infrardeči teleskopi se dvigajo nad večjo zemeljsko atmosfero. Prvotno so jih navzgor prenašali z balonom. Trenutne različice so opremljene v ohišjih reaktivnih letal. Stratosferski observatorij za infrardečo astronomijo (SOFIA) je vgrajen v telo Boeinga 747. Ta naprava ima 9ft (2.7 m) primarno ogledalo.

Postavitev infrardečih teleskopov v vesolju odpravlja problem atmosferske absorpcije. Infrardeči astronomski satelit (IRAS) je bil prvi vesoljski teleskop, ki je raziskoval nebo na infrardečih valovnih dolžinah. Novejši vesoljski IR teleskop je bil Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Izstrelili so ga leta 2009 in je ostal v uporabi do leta 2011. Vesoljski infrardeči teleskopi imajo običajno kratko življenjsko dobo, ker se zahtevana hladilna sredstva hitro izčrpajo.

V središču vsakega od teh sistemov je astronomsko ogledalo, ki se uporablja za zbiranje sevanja in odbijanje do opazovalne točke. Pri opazovanju se lahko uporabljajo različni instrumenti, najpogostejši so infrardeča kamera in polprevodniški infrardeči detektorji. Eden največjih izzivov pri načrtovanju in implementaciji infrardečega teleskopa je problem hlajenja. Instrumenti morajo biti ohlajeni na nekaj stopinj absolutne ničle. Pri toplejših temperaturah sevanje iz samega teleskopa moti opazovanje.

Namen daljnega IR opazovanja je razkriti tisto, česar v vidni svetlobi ni mogoče videti. Oblaki prahu in plina v naših in sosednjih galaksijah oddajajo daljno IR sevanje. Zvezdne drevesnice je mogoče zaznati po toploti krčenja protozvezd, preden začnejo oddajati vidno svetlobo. Infrardeči teleskopi razširijo naš vid preko vidnih valovnih dolžin, tako kot ga radijski teleskopi razširijo preko infrardečega.