Infraroodtelescopen gebruiken fundamenteel dezelfde componenten en volgen dezelfde principes als telescopen met zichtbaar licht; namelijk, een combinatie van lenzen en spiegels verzamelt en focust straling op een detector of detectoren, waarvan de gegevens door de computer worden vertaald in bruikbare informatie. De detectoren zijn meestal een verzameling gespecialiseerde digitale apparaten in vaste toestand: het meest gebruikte materiaal hiervoor is de supergeleiderlegering HgCdTe (kwikcadmiumtelluride). Om contaminatie door omringende warmtebronnen te voorkomen, moeten de detectoren worden gekoeld door een cryogeen zoals vloeibare stikstof of helium tot temperaturen die het absolute nulpunt naderen; de Spitzer Space Telescope, die bij de lancering in 2003 de grootste ooit op de ruimte gebaseerde infraroodtelescoop was, wordt gekoeld tot -273 C en volgt een innovatieve heliocentrische baan langs de aarde waarbij het de gereflecteerde en inheemse hitte van de aarde vermijdt.

Types

Waterdamp in de atmosfeer van de aarde absorbeert de meeste infrarode straling uit de ruimte, dus op aarde gebaseerde infraroodtelescopen moeten zich op grote hoogte en in een droge omgeving bevinden om effectief te zijn; de observatoria op Mauna Kea, Hawaii, liggen op een hoogte van 4205 m. De atmosferische effecten worden verminderd door telescopen op hoogvliegende vliegtuigen te monteren, een techniek die met succes is gebruikt op de Kuiper Airborne Observatory (KAO), die van 1974 tot 1995 werkte. De effecten van atmosferische waterdamp worden natuurlijk volledig geëlimineerd in ruimtegebaseerde vliegtuigen. telescopen; net als bij optische telescopen is de ruimte de ideale locatie voor het maken van astronomische infraroodwaarnemingen. De eerste orbitale infraroodtelescoop, de infraroodastronomiesatelliet (IRAS), gelanceerd in 1983, verhoogde de bekende astronomische catalogus met ongeveer 70 procent.

Toepassingen

Infraroodtelescopen kunnen objecten detecteren die te koel zijn-- - en daarom te zwak - om te worden waargenomen in zichtbaar licht, zoals planeten, sommige nevels en bruine dwergsterren. Ook heeft infraroodstraling langere golflengten dan zichtbaar licht, wat betekent dat het astronomisch gas en stof kan passeren zonder te worden verstrooid. Zodoende kunnen objecten en gebieden aan het zicht onttrokken in het zichtbare spectrum, inclusief het midden van de Melkweg, worden waargenomen in het infrarood.

Early Universe

De voortdurende uitbreiding van het universum resulteert in het roodverschuivingsverschijnsel, waardoor straling van een stellair object steeds langere golflengten heeft naarmate het object verder van de aarde is. Dus, tegen de tijd dat het de aarde bereikt, is veel van het zichtbare licht van verre objecten verschoven naar het infrarood en kan worden gedetecteerd door infraroodtelescopen. Wanneer het afkomstig is van zeer verre bronnen, heeft deze straling zo lang geduurd om de aarde te bereiken dat het voor het eerst werd uitgezonden in het vroege universum en zo inzicht verschaft in deze vitale periode van de astronomische geschiedenis.