Un telescopio infrarrojo es aquel que examina la radiación infrarroja (IR) emitida por cuerpos astronómicos. La radiación infrarroja es parte del espectro electromagnético entre la luz visible y las microondas. Esta parte del espectro se puede dividir aproximadamente en longitudes de onda más cortas de IR cercano y más largas de IR lejano. Los telescopios ópticos tradicionales son capaces de realizar observaciones en el rango del infrarrojo cercano. Los telescopios infrarrojos especialmente diseñados se utilizan generalmente para observar en las longitudes de onda del IR lejano.
Hay tres tipos generales de telescopios infrarrojos, que se diferencian por dónde se despliegan. Los telescopios infrarrojos terrestres se encuentran a gran altura en climas áridos. La radiación infrarroja es menos energética que la luz visible y está particularmente sujeta a ser absorbida por el vapor de agua atmosférico. Poca radiación de infrarrojos lejanos atraviesa la atmósfera. El telescopio James Clerk Maxwell (JCMT) es un telescopio infrarrojo construido en el Observatorio Mauna Kea en Hawai a una altitud de 13,425 pies (4092 m).
Los telescopios infrarrojos transportados por el aire se elevan por encima de una mayor parte de la atmósfera terrestre. Originalmente, estos se llevaban a lo alto en globos. Las versiones actuales están equipadas dentro de los cuerpos de los aviones a reacción. El Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) está integrado en el cuerpo de un Boeing 747. Este dispositivo cuenta con un espejo primario de 9 pies (2.7 m).
El despliegue de telescopios infrarrojos en el espacio elimina el problema de la absorción atmosférica. El satélite astronómico infrarrojo (IRAS) fue el primer telescopio espacial en estudiar el cielo en longitudes de onda infrarrojas. Un telescopio IR espacial más reciente fue el Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Se lanzó en 2009 y permaneció en servicio hasta 2011. Los telescopios infrarrojos espaciales suelen tener una vida útil corta porque los refrigerantes necesarios se agotan rápidamente.
En el corazón de cada uno de estos sistemas hay un espejo astronómico que se utiliza para recoger la radiación y reflejarla en un punto de observación. Se pueden utilizar varios instrumentos en la observación, siendo los más comunes una cámara de infrarrojos y detectores de infrarrojos de estado sólido. Uno de los mayores desafíos en el diseño e implementación de un telescopio infrarrojo es el problema del enfriamiento. La instrumentación debe enfriarse a unos pocos grados del cero absoluto. A temperaturas más cálidas, la radiación del propio telescopio interfiere con la observación.
El propósito de la observación de IR lejano es revelar aquello que no se puede ver con luz visible. Las nubes de polvo y gas en nuestra propia galaxias y las vecinas emiten radiación IR lejana. Los viveros estelares pueden detectarse por el calor de las protoestrellas en contracción antes de que comiencen a emitir luz visible. Los telescopios infrarrojos extienden nuestra vista más allá de las longitudes de onda visibles, al igual que los radiotelescopios la extienden más allá del infrarrojo.