Hvordan fungerer et infrarødt teleskop?

Infrarøde teleskoper bruger grundlæggende de samme komponenter og følger de samme principper som synlige lysteleskoper; nemlig en eller anden kombination af linser og spejle samler og fokuserer stråling på en detektor eller detektorer, hvis data oversættes af computeren til nyttig information. Detektorerne er normalt en samling af specialiserede solid-state digitale enheder: det mest anvendte materiale til disse er superlederlegeringen HgCdTe (kviksølvcadmium tellurid). For at undgå forurening fra omgivende varmekilder skal detektorerne afkøles af et kryogen såsom flydende nitrogen eller helium til temperaturer, der nærmer sig absolut nul; Spitzer-rumteleskopet, der ved lanceringen i 2003 var det største rumbaserede infrarøde teleskop nogensinde, afkøles til -273 C og følger en innovativ jord-efterfølgende heliocentrisk bane, hvorved den undgår den reflekterede og oprindelige varme fra Jorden.

Vanddamp i jordens atmosfære absorberer mest infrarød stråling fra rummet, så jordbaserede infrarøde teleskoper skal placeres i stor højde og i et tørt miljø for at være effektive; Observatories i Mauna Kea, Hawaii, ligger i en højde af 4205 m. Atmosfæriske effekter reduceres ved montering af teleskoper på højtflyvende fly, en teknik, der med succes anvendes på Kuiper Airborne Observatory (KAO), som fungerede fra 1974 til 1995. Virkningerne af atmosfærisk vanddamp elimineres selvfølgelig helt i rumbaserede teleskoper; Som med optiske teleskoper er rummet det ideelle sted, hvorfra man kan foretage infrarøde astronomiske observationer. Det første orbitale infrarøde teleskop, IRAS (Infrared Astronomy Satellite), der blev lanceret i 1983, øgede det kendte astronomiske katalog med omkring 70 procent.

Infrarøde teleskoper kan registrere genstande for kølige og derfor for svage til at blive observeret i synligt lys, såsom planeter, nogle tåger og brune dværgstjerner. Også infrarød stråling har længere bølgelængder end synligt lys, hvilket betyder, at den kan passere gennem astronomisk gas og støv uden at være spredt. Således kan objekter og områder, der er skjult fra det synlige i det synlige spektrum, inklusive Mælkevejens centrum, observeres i det infrarøde.

Den løbende udvidelse af universet resulterer i fænomenet rødskift, som får stråling fra et stjernegenstand til at have gradvis længere bølgelængder jo længere væk fra jorden objektet er. Således når det når jorden, er meget af det synlige lys fra fjerne objekter skiftet ind i det infrarøde og kan detekteres af infrarøde teleskoper. Når strålingen kommer fra meget fjerne kilder, har det taget så lang tid at nå jorden, at den var først udsendt i det tidlige univers og giver således indsigt i denne vitale periode med astronomiske historie.