Télescope infrarouge

appareil d'approche utilisant la lumière infrarouge

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.

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

Principes de fonctionnementModifier

 
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].

HistoriqueModifier

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

ObservatoiresModifier

Au solModifier

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'espaceModifier

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

Liste de télescopes infrarougesModifier

Nom Image Ouverture
(m)
Longueur d'onde
(μm)
Lieu Année Référence
VISTA   4,1 m 0,85 – 2,3 μm Observatoire du Cerro Paranal, Chili 2008 [12]
UKIRT   3,8 m 1 – 20 μm Observatoires du Mauna Kea, Hawaï 1978 [13]
Herschel   3,5 m 60 – 672 μm Point de Lagrange L2 2009 [14]
IRTF   m 0,9 – 5,5 μm Mauna Kea, Hawaï 1979 [15]
SOFIA   2,7 m 0,3 μm – 1 600 μm 747SP, Stratosphère 2010 [16]
WIRO   2,3 m 0,45 – 5,8 μm Jelm mountain, Wyoming 1977 [17]
WFC3 (en)   0,24 m 0,2 – 1,7 μm Orbite terrestre 2009 [18]
Spitzer   0,85 m 3 – 180 μm Orbite terrestre 2003 [19]
Akari 0,685 m 2 – 200 μm Orbite terrestre 2006 [19]
ISO   0,60 m 2,5 – 240 μm Orbite terrestre 1996 [19]
IRAS   0,57 m 5 – 100 μm Point de Lagrange L2 1983 [19]
SWAS   0,70 m 540 – 615 μm Orbite terrestre 1998 [20]
WISE   0,40 m 3 – 25 μm Orbite terrestre 2010 [19]
MSX   0,33 m 8,28 – 21,3 μm Orbite terrestre 1996 [21]

Notes et référencesModifier

(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

BibliographieModifier

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

  • (en) Bidushi Bhattacharya, « Infrared astronomy », AccessScience, McGraw-Hill Education,‎ (résumé).  
  • (en) I. S. Glass, Handbook of Infrared Astronomy, New York, Cambridge University Press, , 185 p. (ISBN 0521633117, présentation en ligne, lire en ligne), p. 2.  
  • (en) George H. Rieke, « Spitzer Space Telescope », AccessScience, McGraw-Hill Education,‎ (résumé).  
  • (en) Harlow Shapley, Source Book in Astronomy, 1900-1950, Harvard University Press, , 423 p. (ISBN 9780674821859, présentation en ligne, lire en ligne), chap. 13 (« Abstract: Lunar Radiation and temperatures »), p. 67-68.  
  • (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 aussiModifier

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Articles connexesModifier

Liens externesModifier