Wat zijn infraroodtelescopen?
Een infrarood telescoop is er een die de infrarood (IR) straling onderzoekt die wordt uitgezonden door astronomische lichamen. Infraroodstraling maakt deel uit van het elektromagnetische spectrum tussen zichtbaar licht en magnetrons. Dit deel van het spectrum kan grofweg worden verdeeld in de kortere nabij-IR en langere verre-IR golflengten. Traditionele optische telescopen kunnen waarnemingen in het nabije IR-bereik doen. Speciaal ontworpen infrarood-telescopen worden meestal gebruikt om te observeren in de verre IR-golflengten.
Er zijn drie algemene soorten infrarood telescopen, onderscheiden door waar ze worden ingezet. Op aarde gebaseerde infrarood telescopen bevinden zich op grote hoogte in droge klimaten. Infraroodstraling is minder energiek dan zichtbaar licht en wordt vooral geabsorbeerd door atmosferische waterdamp. Weinig ver-IR-straling komt door de atmosfeer. De James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) is een infraroodtelescoop gebouwd in het Mauna Kea Observatorium in Hawaï op een hoogte van 13.425ft (4092m).
Luchtgedragen infrarood telescopen stijgen boven meer van de atmosfeer van de aarde. Oorspronkelijk werden deze met een ballon omhoog gedragen. Huidige versies zijn uitgerust met de lichamen van straalvliegtuigen. Het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) is ingebouwd in het lichaam van een Boeing 747. Dit apparaat beschikt over een primaire spiegel van 2,7 m.
Inzet van infrarood telescopen in de ruimte elimineert het probleem van atmosferische absorptie. De infrarood-astronomische satelliet (IRAS) was de eerste ruimtetelescoop die de hemel op infraroodgolflengten in kaart bracht. Een recentere, op de ruimte gebaseerde IR-telescoop was de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Het werd gelanceerd in 2009 en bleef in dienst tot 2011. Ruimtegebaseerde infrarood telescopen hebben meestal een korte levensduur omdat de vereiste koelvloeistoffen snel leeg zijn.
De kern van elk van deze systemen is een astronomische spiegel die wordt gebruikt om de straling te verzamelen en te reflecteren naar een observatiepunt. Verschillende instrumenten kunnen worden gebruikt voor observatie, de meest voorkomende zijn een infraroodcamera en solid-state infrarooddetectoren. Een van de grootste uitdagingen bij het ontwerpen en implementeren van een infraroodtelescoop is het koelprobleem. De instrumenten moeten worden gekoeld tot op enkele graden van absoluut nul. Bij warmere temperaturen interfereert straling van de telescoop zelf met observatie.
Het doel van ver-IR-observatie is om te onthullen wat niet zichtbaar is in zichtbaar licht. Wolken van stof en gas in onze eigen en aangrenzende sterrenstelsels zenden ver-IR-straling uit. Sterrenkwekerijen kunnen worden gedetecteerd door de hitte van samentrekkende protosterren voordat ze zichtbaar licht beginnen uit te stralen. Infrarood telescopen breiden ons zicht verder uit dan zichtbare golflengten, net zoals radiotelescopen het voorbij het infrarood uitstrekken.