Télescope infrarouge

Observatoire infrarouge du Wyoming, situé au sommet de Jelm Mountain, Wyoming.

Un télescope infrarouge est un télescope qui observe les objets célestes dans le rayonnement infrarouge, une lumière de plus faible énergie que le spectre visible. L'astronomie infrarouge se développe à partir de la deuxième moitié du XXe siècle grâce à la mise au point de détecteurs permettant d'analyser ces longueurs d'ondes. L'atmosphère terrestre intercepte en grande partie le rayonnement infrarouge aussi les observatoires infrarouges sont-ils généralement situés soit en haute altitude soit dans l'espace.

Principes de fonctionnement

Spectre électromagnétique : L'infrarouge (I.R.) se situe entre la lumière visible (l'arc-en-ciel à gauche) et les micro-ondes (à droite).
en lumière visible
en visible + infrarouge

L'infrarouge est constitué des rayonnements électromagnétiques dont les longueurs d'onde se situent entre environ 0,75 et 1 000 micromètres (μm)[réf. souhaitée], soit entre la lumière visible et les ondes submillimétriques.

Sans tenir compte de la lumière qu'il peut réfléchir, tout objet ayant une température thermodynamique au-dessus du zéro absolu émet un rayonnement de corps noir dont une partie se situe dans l'infrarouge[1],[2]. Les télescopes infrarouge permettent d'observer certains objets qui sont difficiles, voire impossibles à observer avec d'autres instruments parce que trop froids pour émettre un rayonnement visible comme les naines brunes, masqués par des nuages de poussière comme les nébuleuses ou dont la lumière subit un important décalage vers le rouge comme les galaxies les plus lointaines[3].

Les objets à température ambiante émettant également de l'infrarouge, les télescopes infrarouges doivent être refroidis afin de limiter le bruit thermique de leur structure et ainsi augmenter leur sensibilité[4],[5].

Historique

Spitzer, ou SIRTF (Space Infrared Telescope Facility) est un télescope spatial infrarouge développé et lancé par la NASA en 1984.

Observatoires

Au sol

Les télescopes infrarouges au sol furent les premiers à être utilisés pour observer l'espace en infrarouge. Les premiers d'entre eux sont entrés en fonction au milieu des années 1960. L'utilisation des télescopes infrarouges au sol est limitée d'une façon importante par l'atmosphère terrestre. En effet, la vapeur d'eau contenue dans celle-ci absorbe une grande partie de la lumière infrarouge[2]. Afin de limiter cette absorption, on construit généralement les observatoires infrarouges à de hautes altitudes et dans des climats très sec.

La plupart des télescopes en lumière visible dont le miroir primaire fait plus de deux mètres sont équipés d'instruments dédiés à l'infrarouge et partagent leur temps d'observation entre l'infrarouge et le visible. Puisque la lumière lunaire affecte grandement les observations effectuées dans le spectre de la lumière visible, mais très peu les observations dans l'infrarouge, des observations dans ce spectre peuvent être planifiées lorsque la Lune empêche d'observer en lumière visible[4].

Dans l'espace

Les télescopes infrarouges spatiaux ont deux avantages face à ceux au sol[11],[5] :

Liste de télescopes infrarouges

Nom Image Ouverture
(m)
Longueur d'onde
(μm)
Lieu Année Référence
VISTA VISTA at Paranal Eso0704b.tif 4,1 m 0,85 – 2,3 μm Observatoire du Cerro Paranal, Chili 2008 [12]
UKIRT UKIRT at sunset.jpg 3,8 m 1 – 20 μm Observatoires du Mauna Kea, Hawaï 1978 [13]
Herschel Herschel Space Observatory.jpg 3,5 m 60 – 672 μm Point de Lagrange L2 2009 [14]
IRTF NASA Infrared Telescope Facility.jpg m 0,9 – 5,5 μm Mauna Kea, Hawaï 1979 [15]
SOFIA SOFIA ED10-0182-01 full.jpg 2,7 m 0,3 μm – 1 600 μm 747SP, Stratosphère 2010 [16]
WIRO WyomingInfraRedObservatory.jpg 2,3 m 0,45 – 5,8 μm Jelm mountain, Wyoming 1977 [17]
WFC3 Wide Field Camera 3.jpg 0,24 m 0,2 – 1,7 μm Orbite terrestre 2009 [18]
Spitzer Spitzer earth trailing2.jpg 0,85 m 3 – 180 μm Orbite terrestre 2003 [19]
Akari 0,685 m 2 – 200 μm Orbite terrestre 2006 [19]
ISO Iso lsw flight spare.jpg 0,60 m 2,5 – 240 μm Orbite terrestre 1996 [19]
IRAS IRAS overview.jpg 0,57 m 5 – 100 μm Point de Lagrange L2 1983 [19]
SWAS Swas 1.jpg 0,70 m 540 – 615 μm Orbite terrestre 1998 [20]
WISE Wide-field Infrared Survey Explorer (Artist's concept, cropped).jpg 0,40 m 3 – 25 μm Orbite terrestre 2010 [19]
MSX Midcourse Space Experiment.png 0,33 m 8,28 – 21,3 μm Orbite terrestre 1996 [21]

Notes et références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Infrared telescope » (voir la liste des auteurs).
  1. « Corps noir : Introduction », sur media4.obspm.fr
  2. a et b (en) « Absorption Bands and Atmospheric Windows », sur earthobservatory.nasa.gov
  3. (en) « Exploring the Early Universe », sur coolcosmos.ipac.caltech.edu
  4. a et b Bhattacharya 2014, p. ?
  5. a et b Rieke 2014, p. ?
  6. (en) « Herschel Discovers Infrared Light », sur spaceplace.nasa.gov
  7. Shapley 1960.
  8. a b c et d (en) « Infrared Astronomy Timeline » [archive du ], sur ipac.caltech.edu, Caltech
  9. a b et c Glass 1999, p. 2
  10. (en) « Infrared Space Observatory », sur esa.int
  11. (en) « ISO overview », sur esa.int
  12. (en) J. P. Emerson, W. J. Sutherland, A. M. McPherson, S. C. Craig, G. B. Dalton et A. K. Ward, « The Visible & Infrared Survey Telescope for Astronomy », The Messenger,‎ (lire en ligne)
  13. (en) « UKIRT », sur as.arizona.edu
  14. Jonathan Amos, « ESA launches Herschel and Planck space telescopes », BBC,‎ (lire en ligne, consulté le 6 décembre 2014)
  15. (en) « About IRTF », sur irtfweb.ifa.hawaii.edu
  16. Young 2012.
  17. (en) « University of Wyoming 2.3-meter Telescope (WIRO) », sur physics.uwyo.edu
  18. (en) « Hubble Space Telescope Servicing Mission 4 Wide Field Camera 3 », sur nasa.gov
  19. a b c d et e (en) « JPL: Herschel Space Observatory: Related Missions », sur herschel.jpl.nasa.gov
  20. (en) « Submillimeter Wave Astronomy Satellite (SWAS) », sur irsa.ipac.caltech.edu
  21. (en) « Midcourse Space Experiment (MSX) », sur irsa.ipac.caltech.edu

Bibliographie

Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • (en) Bidushi Bhattacharya, « Infrared astronomy », AccessScience, McGraw-Hill Education,‎ (résumé). Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article
  • (en) I. S. Glass, Handbook of Infrared Astronomy, New York, Cambridge University Press, , 185 p. (ISBN 0-521-63311-7, présentation en ligne, lire en ligne), p. 2. Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article
  • (en) George H. Rieke, « Spitzer Space Telescope », AccessScience, McGraw-Hill Education,‎ (résumé). Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article
  • (en) Harlow Shapley, Source Book in Astronomy, 1900-1950, Harvard University Press, , 423 p. (ISBN 978-0-674-82185-9, présentation en ligne, lire en ligne), chap. 13 (« Abstract: Lunar Radiation and temperatures »), p. 67-68. Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article
  • (en) E. T. Young et al., « Early science with SOFIA, the stratospheric observatory for infrared astronomy », The Astrophysical Journal Letters, vol. 749, no 2,‎ , p. 1 (lire en ligne, consulté le 6 décembre 2014)

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes