Encyklopedie vesmíru: Infračervený dalekohled

Infračervená astronomie se zabývá zkoumáním vesmírných objektů v infračervené oblasti spektra, které lidské oko nezachytí a proto k tomu potřebujeme nějaký přístroj, který dokáže toto záření detekovat. K tomu nám slouží právě infračervené dalekohledy.

Infračervený dalekohled (infračervený teleskop) je dalekohled, který zobrazuje kosmické objekty v infračerveném záření. Je obdobou optického zrcadlového dalekohledu (reflektoru). Avšak odrazné plochy nemusí být tak hladké jako u optického dalekohledu. Refraktor nelze použít, protože sklo nepropouští infračervené záření.

Nejvýznamnější částí infračerveného dalekohledu je čidlo (detektor), které přeměňuje neviditelný infračervený obraz ve viditelný. Fotografická emulze je po senzibilizaci (tzv. inframateriály) použitelná jen pro nejbližší infračervenou oblast spektra (přibližně do 1,2 μm). V infračervené astronomii se obvykle používají čidla založená na detekci fotonů nebo tepla. Fotonové čidlo je polovodič, v němž dopadající foton vybudí elektrony ze základní hladiny do vodivého pásu. Tím vznikne napětí na diodě (tzv. fotovoltaické čidlo), nebo se změní elektrická vodivost materiálu (fotovodičové čidlo). V oboru 1-5 μm se pro čidla užívá InSb a HgCdTe. Pro delší vlnové délky než 5 μm je k dispozici řada různých materiálů. Čidla jsou složena z několika (až 8) prvků. Složitější je systém mnoha prvků, analogický optickému CCD.

SPITZER
Spitzerův vesmírný dalekohled je dnes asi nejznámější, ale v článku uvedený není, protože ještě neexistoval.

Pro měření toku dlouhovInného infračerveného záření o vlnové délce větší než 10 μm se užívají bolometry. Astronomický bolometr je tenký proužek germania, připevněný na jemných drátcích a chlazený na teplotu < 2 K. Při dopadu záření na bolometr jeho teplota roste a klesá jeho vodivost. Měřený odpor udává množství dopadajícího záření.

Všechny věci vyzařují infračervené záření, a to tím více, čím jsou teplejší. Teleskop sám (zrcadla, tubus a čidla v ohnisku) září infračerveně, a proto je chlazen tekutým dusíkem nebo heliem, aby byl chladnější než pozorovaný kosmický objekt.

Velkou překážkou pro infračervená pozorování z povrchu Země je vlastní záření atmosféry. Zemská atmosféra – stejně jako atmosféry jiných planet a velkých měsíců – vyzařuje infračervené záření, takže pozorovat v noci infračervenou oblohu z běžné observatoře je stejně marné jako pozorovat ve světle hvězdy během dne. Proto se infračervené dalekohledy a jejich příslušenství umisťují na:

  • Vysokohorské observatoře, např. na Havaji: Keckovy dalekohledy, Maxvellův teleskop, UKIRT (United Kingdom Infrared Telescope), CFHT (Canada-France-Hawaii Telescope) nebo CARA-SPIREX (Infračervená observatoř na jižním pólu) aj.
  • stratosférické balony: BICE (Balloon-borne Infrared Carbon Explorer), FIS (Far-lnfrared Spectrometer) nebo MIRFI (Mid-Infrared Fabry-Perot Imager), Boomerang.
  • letadla: KAO (Kuiperova letadlová observatoř – už nepracuje) nebo SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).
  • Infračervené družice.
  • Hubbleův dalekohled, jehož jeden přístroj (NICMOS) snímá infračervené objekty v oboru 1-5 μm.

Kniha: Velká encyklopedie vesmíru (2002)
Autor: doc. dr. Josip Kleczek, DrSc.

O Scimani 30 Článků
Zajímám se o astronomii a miluji sci-fi, především Hvězdnou bránu, Dark Matter, Hvězdné války, Mass Effect a další.