Was sind Infrarot-Teleskope?
Ein Infrarot-Teleskop untersucht die von astronomischen Körpern emittierte Infrarotstrahlung (IR). Infrarotstrahlung ist ein Teil des elektromagnetischen Spektrums zwischen sichtbarem Licht und Mikrowellen. Dieser Teil des Spektrums kann grob in die kürzeren Wellenlängen im nahen und längeren im fernen Infrarot unterteilt werden. Herkömmliche optische Teleskope sind in der Lage, Beobachtungen im nahen IR-Bereich durchzuführen. Speziell entwickelte Infrarot-Teleskope werden normalerweise zur Beobachtung der Wellenlängen im fernen IR verwendet.
Es gibt drei allgemeine Arten von Infrarot-Teleskopen, die sich nach ihrem Einsatzort unterscheiden. Erdbasierte Infrarot-Teleskope befinden sich in ariden Klimazonen in großer Höhe. Infrarotstrahlung ist weniger energiereich als sichtbares Licht und wird insbesondere von atmosphärischem Wasserdampf absorbiert. Wenig Ferninfrarotstrahlung gelangt durch die Atmosphäre. Das James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) ist ein Infrarot-Teleskop, das am Mauna Kea Observatory auf Hawaii in einer Höhe von 4092 m (13.425 Fuß) gebaut wurde.
Luftgetragene Infrarot-Teleskope erheben sich über der Erdatmosphäre. Ursprünglich wurden diese per Ballon in die Höhe getragen. Gegenwärtige Versionen sind innerhalb der Körper von Düsenflugzeugen ausgestattet. Das stratosphärische Observatorium für Infrarotastronomie (SOFIA) ist in den Körper einer Boeing 747 eingebaut. Dieses Gerät verfügt über einen 9 Fuß (2,7 m) großen Primärspiegel.
Der Einsatz von Infrarot-Teleskopen im Weltraum beseitigt das Problem der atmosphärischen Absorption. Der infrarote astronomische Satellit (IRAS) war das erste Weltraumteleskop, das den Himmel bei infraroten Wellenlängen untersuchte. Ein neueres weltraumgestütztes IR-Teleskop war der Wide Field Infrared Survey Explorer (WISE). Es wurde 2009 auf den Markt gebracht und blieb bis 2011 in Betrieb. Weltraumgestützte Infrarot-Teleskope haben in der Regel eine kurze Lebensdauer, da die erforderlichen Kühlmittel schnell aufgebraucht sind.
Das Herzstück jedes dieser Systeme ist ein astronomischer Spiegel, mit dem die Strahlung gesammelt und zu einem Beobachtungspunkt reflektiert wird. Bei der Beobachtung können verschiedene Instrumente verwendet werden, am häufigsten eine Infrarotkamera und Festkörper-Infrarotdetektoren. Eine der größten Herausforderungen beim Entwurf und der Implementierung eines Infrarot-Teleskops ist das Kühlungsproblem. Das Instrumentarium muss auf wenige Grad vom absoluten Nullpunkt abgekühlt sein. Bei wärmeren Temperaturen stört die Strahlung des Teleskops die Beobachtung.
Der Zweck der Fern-IR-Beobachtung besteht darin, das aufzudecken, was im sichtbaren Licht nicht sichtbar ist. Staub- und Gaswolken in unserer eigenen und in benachbarten Galaxien strahlen Strahlung im fernen Infrarot ab. Sternenkindergärten können durch die Hitze kontrahierender Protosterne erkannt werden, bevor sie sichtbares Licht emittieren. Infrarot-Teleskope erweitern unser Sehvermögen über sichtbare Wellenlängen hinaus, so wie Radioteleskope es über das Infrarot hinaus erweitern.