Infrapunateleskooppi tutkii tähtitieteellisten kappaleiden lähettämää infrapunasäteilyä (IR). Infrapunasäteily on osa näkyvän valon ja mikroaaltojen välistä sähkömagneettista spektriä. Tämä spektrin osa voidaan karkeasti jakaa lyhyempiin lähi-IR- ja pidempiin kaukana-IR-aallonpituuksiin. Perinteiset optiset teleskoopit kykenevät havainnoimaan lähellä infrapuna-aluetta. Erityisesti suunniteltuja infrapuna-teleskooppeja käytetään yleensä tarkkailemaan kaukana IR-aallonpituuksilla.
Infrapunateleskooppeja on kolme yleistä tyyppiä, jotka eroavat niiden sijoituspaikasta. Maapohjaiset infrapunateleskoopit sijaitsevat korkealla kuivassa ilmastossa. Infrapunasäteily on vähemmän energistä kuin näkyvä valo, ja se altistuu erityisesti ilmakehän vesihöyrylle. Pieni infrapunasäteily kulkee ilmakehän läpi. James Clerk Maxwell -teleskooppi (JCMT) on infrapunateleskooppi, joka on rakennettu Mauna Kean observatoriossa Havaijilla 13,425 4092 jalan (XNUMX m) korkeudessa.
Ilma-infrapunateleskoopit nousevat enemmän maan ilmakehän yläpuolelle. Alun perin ne kuljetettiin ilmapalloilla. Nykyiset versiot on varustettu suihkukoneiden rungoilla. Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) on rakennettu Boeing 747: n runkoon. Tässä laitteessa on 9 metrin (2.7 jalan) ensisijainen peili.
Infrapunateleskooppien käyttöönotto avaruudessa poistaa ilmakehän absorptiokysymyksen. Infrasred Astronomical Satellite (IRAS) oli ensimmäinen avaruusteleskooppi, joka tutki taivasta infrapuna -aallonpituuksilla. Uudempi avaruuspohjainen IR-teleskooppi oli WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Se lanseerattiin vuonna 2009 ja oli käytössä vuoteen 2011. Avaruuspohjaisilla infrapunateleskoopeilla on tyypillisesti lyhyt käyttöikä, koska tarvittavat jäähdytysnesteet loppuvat nopeasti.
Näiden järjestelmien ytimessä on tähtitieteellinen peili, jota käytetään säteilyn keräämiseen ja heijastamiseen havaintopisteeseen. Havainnoinnissa voidaan käyttää erilaisia instrumentteja, joista yleisimpiä ovat infrapunakamera ja kiinteän tilan infrapunatunnistimet. Yksi suurimmista haasteista infrapunateleskoopin suunnittelussa ja toteutuksessa on jäähdytysongelma. Mittaristo on jäähdytettävä muutaman asteen absoluuttiseen nollaan. Lämpimissä lämpötiloissa teleskoopin säteily itse häiritsee havaintoa.
Kauko-IR-havaintojen tarkoituksena on paljastaa se, mitä ei voida nähdä näkyvissä valossa. Pöly- ja kaasupilvet omissa ja vierekkäisissä galakseissamme lähettävät kaukana IR-säteilyä. Tähtien lastentarhat voidaan tunnistaa supistuvien protostaarien kuumuudesta ennen kuin ne alkavat säteillä näkyvää valoa. Infrapunateleskoopit laajentavat näköämme näkyvien aallonpituuksien ulkopuolelle, aivan kuten radioteleskoopit laajentavat sitä infrapunan ulkopuolelle.