Un télescope infrarouge est un télescope qui examine le rayonnement infrarouge (IR) émis par les corps astronomiques. Le rayonnement infrarouge fait partie du spectre électromagnétique entre la lumière visible et les micro-ondes. Cette partie du spectre peut être grossièrement divisée en longueurs d’onde proche IR plus courte et plus longue IR lointain. Les télescopes optiques traditionnels sont capables de faire des observations dans le proche infrarouge. Des télescopes infrarouges spécialement conçus sont généralement utilisés pour observer dans les longueurs d’onde de l’IR lointain.
Il existe trois types généraux de télescopes infrarouges, différenciés par l’endroit où ils sont déployés. Les télescopes infrarouges terrestres sont situés à haute altitude dans les climats arides. Le rayonnement infrarouge est moins énergétique que la lumière visible et est particulièrement susceptible d’être absorbé par la vapeur d’eau atmosphérique. Peu de rayonnement infrarouge lointain traverse l’atmosphère. Le télescope James Clerk Maxwell (JCMT) est un télescope infrarouge construit à l’observatoire de Mauna Kea à Hawaï à une altitude de 13,425 4092 pieds (XNUMX m).
Les télescopes infrarouges aéroportés s’élèvent au-dessus d’une plus grande partie de l’atmosphère terrestre. À l’origine, ceux-ci étaient transportés dans les airs par ballon. Les versions actuelles sont équipées dans les corps des avions à réaction. L’Observatoire stratosphérique pour l’astronomie infrarouge (SOFIA) est intégré dans le corps d’un Boeing 747. Cet appareil est doté d’un miroir primaire de 9 pieds (2.7 m).
Le déploiement de télescopes infrarouges dans l’espace élimine le problème de l’absorption atmosphérique. Le satellite astronomique infrarouge (IRAS) a été le premier télescope spatial à étudier le ciel à des longueurs d’onde infrarouges. Un télescope IR spatial plus récent était le Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Il a été lancé en 2009 et est resté en service jusqu’en 2011. Les télescopes infrarouges spatiaux ont généralement une courte durée de vie car les liquides de refroidissement nécessaires sont rapidement épuisés.
Au cœur de chacun de ces systèmes se trouve un miroir astronomique utilisé pour recueillir le rayonnement et le refléter vers un point d’observation. Divers instruments peuvent être utilisés en observation, les plus courants étant une caméra infrarouge et des détecteurs infrarouges à semi-conducteurs. L’un des plus grands défis dans la conception et la mise en œuvre d’un télescope infrarouge est le problème de refroidissement. L’instrumentation doit être refroidie à quelques degrés près du zéro absolu. À des températures plus chaudes, le rayonnement du télescope lui-même interfère avec l’observation.
Le but de l’observation lointaine IR est de révéler ce qui ne peut pas être vu en lumière visible. Les nuages de poussière et de gaz dans notre propre galaxie et celles voisines émettent un rayonnement infrarouge lointain. Les pépinières stellaires peuvent être détectées par la chaleur des protoétoiles en contraction avant qu’elles ne commencent à émettre de la lumière visible. Les télescopes infrarouges étendent notre vue au-delà des longueurs d’onde visibles, tout comme les radiotélescopes l’étendent au-delà de l’infrarouge.