紅外線望遠鏡

紅外線望遠鏡（英語：Infrared telescope）是透過紅外波段電磁波觀測宇宙天體的望遠鏡。紅外線是指電磁波譜中波長長於可見光且短於無線電波的輻射。

懷俄明州的紅外天文台

索菲亞是飛機上的紅外線望遠鏡，可以進行高空觀測

所有溫度在絕對零度之上的天體都會發出某些形式的電磁輻射。^[1]為了研究宇宙，科學家使用多種不同類型的望遠鏡來探測電磁波譜中的這些不同種類的發射輻射。其中包括觀測伽馬射線、X射線、紫外線、無線電波和常規的可見光的望遠鏡，以及紅外線望遠鏡。

主要發現

有幾個關鍵的發展導致了紅外線望遠鏡的發明：

• 在1800年，威廉·赫歇爾發現了紅外線輻射。
• 1878年，塞繆爾·蘭利發明了第一個輻射熱測量計。這是一個非常靈敏的儀器，可以利用電檢測到紅外光譜里的溫度的令人難以置信的微小變化。
• 托馬斯·愛迪生發明了一種微壓計作為替代技術，在1878年7月29日的日全食期間測量太陽日冕的熱輻射。
• 在1950年代，科學家們使用硫化鉛探測器檢測空間中的紅外輻射。這些探測器是由液氮冷卻的。
• 從1959年和1961年，哈羅德·約翰遜發明了近紅外光度計，這使得科學家能用來測量成千上萬的星體。
• 1961年，弗蘭克洛（英語：Frank Low）發明了第一個鍺輻射熱測量計。這個採用了液氦冷卻的發明，開闢了現代紅外線望遠鏡發展的方向。^[2]

紅外望遠鏡可以設置在地面上、由機搭載或是作為空間望遠鏡。它們包含了帶有一個必須冷卻到低溫的特殊固態紅外探測器的紅外攝像機。^[3]

地面紅外望遠鏡是最先被用來通過紅外線來觀察外層空間的，它們於1960年代中期開始逐漸流行起來。地面望遠鏡具有局限性，因為水蒸氣在大氣層中會吸收紅外線輻射。地面紅外望遠鏡往往位於高海拔山脈和非常乾燥的氣候中以獲得較好的可見度。

在1960年代，科學家們使用氣球將紅外望遠鏡升到高空。通過這些氣球，它們能夠達到約40公里高的地方。在1967年，紅外望遠鏡被安置在火箭上。這些是第一批被設置在大氣層或空間中的紅外望遠鏡。一個最近的機載紅外望遠鏡實例是美國航空航天局的同溫層紅外線天文台(SOFIA)，美國科學家和德國航空航天中心科學家合作把一個17噸重的紅外望遠鏡放到了波音747噴氣飛機上，於2010年開始在平流層進行觀測。^[4] SOFIA於2022年退役。

把紅外線望遠鏡放在太空中能完全消除地球大氣層的干擾。一個最有意義的紅外望遠鏡項目是於1983年推出的紅外線天文衛星(IRAS)，它同時揭示了有關於其他星系以及銀河系中心的信息。目前在軌的空間紅外望遠鏡包括美國航空航天局的詹姆斯韋伯太空望遠鏡和歐洲空間局的歐幾里得太空望遠鏡。

望遠鏡比較

可見光的波長在0.4 微米至0.7 微米，而0.75 微米至1000 微米(1 毫米)是紅外天文學、遠紅外線天文學以及亞毫米波天文學研究的典型波長範圍。

選定的紅外空間望遠鏡[5]
名稱	發射年份	波長
紅外線天文衛星	1983年	5-100μm
紅外線太空天文台	1996年	2.5–240μm
史匹哲太空望遠鏡	2003年	3-180μm
AKARI	2006年	2-200μm
赫雪爾太空望遠鏡	2009年	55-672μm
廣域紅外線巡天探測衛星	2010年	3-25μm
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡	2021年	0.6–28.5μm

著名的紅外線望遠鏡

地面

• 美國宇航局紅外望遠鏡設施 ，1979年–
• 戈爾內格拉特紅外望遠鏡，1979年-2005年
• 紅外光學望遠鏡陣列，1988年-2006年
• 聯合王國紅外望遠鏡，1979年–
• 懷俄明州紅外天文台，1977年 -

機載

• 柯伊伯機載天文台(KAO), 1974年-1995年
• 同溫層紅外線天文台(SOFIA), 2010年-2022年

太空

• 紅外線天文衛星(IRAS)，1983年
• 史匹哲太空望遠鏡，2003年-2020年
• 赫雪爾太空望遠鏡，2009年-2013年
• 廣域紅外線巡天探測衛星(WISE)，2009年-2024年
• 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)，2021年-
• 羅曼太空望遠鏡( RST )，計劃進行中
• 歐幾里得太空望遠鏡，2023年-

參見

• 紅外天文學
• 最大的紅外線望遠鏡列表
• 望遠鏡類型列表