Diseño
Los telescopios infrarrojos utilizan fundamentalmente los mismos componentes y siguen los mismos principios que los telescopios de luz visible; a saber, alguna combinación de lentes y espejos reúne y enfoca la radiación en un detector o detectores, cuyos datos son traducidos por computadora en información útil. Los detectores suelen ser una colección de dispositivos digitales de estado sólido especializados: el material más comúnmente utilizado para estos es la aleación superconductora HgCdTe (telururo de mercurio y cadmio). Para evitar la contaminación de las fuentes de calor circundantes, los detectores deben enfriarse con un criógeno como nitrógeno líquido o helio a temperaturas cercanas al cero absoluto; El Telescopio Espacial Spitzer, que en su lanzamiento en 2003 fue el telescopio infrarrojo espacial más grande de la historia, se enfría a -273 C y sigue una innovadora órbita heliocéntrica de arrastre terrestre mediante la cual evita el calor reflejado e autóctono del Tierra.
Tipos
El vapor de agua en la atmósfera de la Tierra absorbe la mayor parte de la radiación infrarroja del espacio, por lo que los telescopios infrarrojos terrestres deben ubicarse a gran altura y en un ambiente seco para que sean efectivos; los Observatorios de Mauna Kea, Hawaii, están a una altitud de 4205 m. Los efectos atmosféricos se reducen montando telescopios en aviones de alto vuelo, una técnica utilizada con éxito en el Observatorio Aerotransportado de Kuiper (KAO), que operó de 1974 a 1995. Los efectos del vapor de agua atmosférico, por supuesto, se eliminan por completo en los telescopios espaciales; al igual que con los telescopios ópticos, el espacio es el lugar ideal desde el que realizar observaciones astronómicas infrarrojas. El primer telescopio infrarrojo orbital, el satélite astronómico infrarrojo (IRAS), lanzado en 1983, aumentó el catálogo astronómico conocido en aproximadamente un 70 por ciento.
Aplicaciones
Los telescopios infrarrojos pueden detectar objetos demasiado fríos y, por lo tanto, demasiado débiles para ser observados en luz visible, como planetas, algunas nebulosas y estrellas enanas marrones. Además, la radiación infrarroja tiene longitudes de onda más largas que la luz visible, lo que significa que puede atravesar el gas y el polvo astronómicos sin dispersarse. Por lo tanto, los objetos y áreas ocultas a la vista en el espectro visible, incluido el centro de la Vía Láctea, se pueden observar en el infrarrojo.
Universo temprano
La expansión en curso del universo da como resultado el fenómeno de desplazamiento al rojo, que hace que la radiación de un objeto estelar tenga longitudes de onda progresivamente más largas cuanto más lejos de la Tierra esté el objeto. Por lo tanto, cuando llega a la Tierra, gran parte de la luz visible de los objetos distantes se ha desplazado hacia el infrarrojo y puede ser detectada por telescopios infrarrojos. Al provenir de fuentes muy lejanas, esta radiación ha tardado tanto en llegar a la Tierra que fue emitido por primera vez en el universo temprano y, por lo tanto, proporciona una idea de este período vital de astronomía historia.