כיצד עובד טלסקופ אינפרא אדום?

טלסקופי אינפרא אדום משתמשים ביסודם באותם רכיבים ועוקבים אחר אותם עקרונות כמו טלסקופי אור גלוי; כלומר, שילוב כלשהו של עדשות ומראות אוסף וממקד קרינה לגלאי או גלאים, שהנתונים מהם מתורגמים על ידי המחשב למידע שימושי. הגלאים הם בדרך כלל אוסף של מכשירים דיגיטליים מצב מוצק: החומר הנפוץ ביותר עבורם הוא סגסוגת המוליכים העל HgCdTe (כספית קדמיום טלוריד). כדי למנוע זיהום ממקורות חום שמסביב, יש לקרר את הגלאים באמצעות קריוגן כמו חנקן נוזלי או הליום לטמפרטורות המתקרבות לאפס מוחלט; טלסקופ החלל שפיצר, אשר עם השקתו בשנת 2003 היה הטלסקופ האינפרא אדום הגדול ביותר אי פעם בחלל, מקורר עד -273 צלזיוס ועוקב אחר מסלול הליוצנטרי נגרר לכדור הארץ לפיו הוא נמנע מהחום המשתקף והמקומי של כדור הארץ.

אדי מים באטמוספירה של כדור הארץ סופגים את מירב קרינת האינפרא אדום מהחלל, ולכן חייבים למקם טלסקופי אינפרא אדום קרקעיים בגובה רב ובסביבה יבשה כדי להיות יעילים; המצפה במונה קיאה, הוואי, נמצא בגובה 4205 מ '. ההשפעות האטמוספריות מצטמצמות על ידי הרכבת טלסקופים בכלי טיס גבוהים, טכניקה ששימשה בהצלחה במצפה הכוכבים מוטס קויפר (KAO), שפעל בין השנים 1974-1995. ההשפעות של אדי מים אטמוספריים מתבטלות כמובן לחלוטין בטלסקופים מבוססי חלל; כמו בטלסקופים אופטיים, החלל הוא המיקום האידיאלי ממנו ניתן לבצע תצפיות אסטרונומיות אינפרא אדום. הטלסקופ האינפרא אדום המסלול הראשון, לוויין האסטרונומיה האינפרא אדום (IRAS), שהושק בשנת 1983, הגדיל את הקטלוג האסטרונומי הידוע בכ- 70 אחוזים.

טלסקופים אינפרא-אדום יכולים לזהות עצמים קרירים מדי ולכן ניתן לצפות בהם באור הנראה כמו כוכבי לכת, כמה ערפיליות וכוכבי גמד חומים. כמו כן, לקרינת אינפרא אדום אורכי גל ארוכים יותר מאור הנראה, מה שאומר שהיא יכולה לעבור דרך גז ואבק אסטרונומי מבלי להתפזר. לפיכך, ניתן לראות באינפרא אדום אובייקטים ואזורים שהסתירו מן העין בספקטרום הגלוי, כולל מרכז שביל החלב.

ההתפשטות המתמשכת של היקום גורמת לתופעת ההיסטה האדומה, הגורמת לקרינה מאובייקט כוכבי אורכי גל ארוכים יותר ויותר ככל שהאובייקט רחוק יותר מכדור הארץ. לפיכך, עד שהוא מגיע לכדור הארץ, הרבה מהאור הנראה מאובייקטים רחוקים עבר לאינפרא אדום וניתן לזהות אותו באמצעות טלסקופי אינפרא אדום. בבואנו ממקורות רחוקים מאוד לקרינה זו לקח כל כך הרבה זמן להגיע לכדור הארץ שהייתה נפלט לראשונה ביקום המוקדם וכך מספק תובנה לתקופה חיונית זו של האסטרונומיה הִיסטוֹרִיָה.