Что такое инфракрасные телескопы?

Инфракрасный телескоп исследует инфракрасное (ИК) излучение, испускаемое астрономическими телами. Инфракрасное излучение является частью электромагнитного спектра между видимым светом и микроволнами. Эту часть спектра можно условно разделить на более короткие волны ближнего и дальнего ИК-диапазонов. Традиционные оптические телескопы способны проводить наблюдения в ближнем ИК-диапазоне. Специально разработанные инфракрасные телескопы обычно используются для наблюдения в дальнем ИК-диапазоне волн.

Существует три основных типа инфракрасных телескопов, которые различаются по месту их размещения. Наземные инфракрасные телескопы расположены на большой высоте в засушливых климатических условиях. Инфракрасное излучение менее энергично, чем видимый свет, и особенно подвержено поглощению атмосферным водяным паром. Небольшое инфракрасное излучение проникает в атмосферу. Телескоп Джеймса Клерка Максвелла (JCMT) - это инфракрасный телескоп, построенный в обсерватории Мауна-Кеа на Гавайях на высоте 13 425 футов (4092 м).

Воздушные инфракрасные телескопы поднимаются над большей частью земной атмосферы. Первоначально они носились на воздушном шаре. Текущие версии оборудованы в корпусах реактивных самолетов. Стратосферная обсерватория для инфракрасной астрономии (SOFIA) встроена в корпус Boeing 747. Это устройство имеет 9-футовое (2,7 м) главное зеркало.

Развертывание инфракрасных телескопов в космосе устраняет проблему атмосферного поглощения. Инфракрасный астрономический спутник (IRAS) был первым космическим телескопом, который исследовал небо в инфракрасном диапазоне. Более поздним космическим ИК-телескопом стал широкоугольный инфракрасный обозреватель (WISE). Он был запущен в 2009 году и оставался в эксплуатации до 2011 года. Космические инфракрасные телескопы обычно имеют короткий срок службы, поскольку необходимые охлаждающие жидкости быстро истощаются.

В основе каждой из этих систем лежит астрономическое зеркало, используемое для сбора излучения и отражения его в точке наблюдения. При наблюдении можно использовать различные приборы, наиболее распространенными из которых являются инфракрасная камера и твердотельные инфракрасные детекторы. Одной из самых больших проблем при разработке и реализации инфракрасного телескопа является проблема охлаждения. Приборы должны быть охлаждены с точностью до нескольких градусов от абсолютного нуля. При более высоких температурах излучение от самого телескопа мешает наблюдению.

Целью наблюдения в дальнем ИК-диапазоне является выявление того, что невозможно увидеть в видимом свете. Облака пыли и газа в нашей и соседних галактиках излучают инфракрасное излучение. Звездные питомники могут быть обнаружены теплом сжимающихся протозвезд, прежде чем они начнут излучать видимый свет. Инфракрасные телескопы расширяют наше зрение за пределы видимых длин волн, точно так же, как радиотелескопы расширяют его за пределы инфракрасного.