その理由は次のとおりです。
* 地球の大気は赤外線から不透明です： 私たちの大気中の水蒸気、二酸化炭素、およびその他の分子は、赤外線を強く吸収します。これは、宇宙からのほとんどの赤外線光子が地面に到達しないことを意味します。
* 限られたウィンドウ： 大気中には、赤外線放射が比較的妨げられないように通過できる「窓」しかありません。これらの窓は、吸収が低い波長の狭い帯域です。
* バックグラウンド放射： 地球の大気自体は赤外線放射を放出し、天文学的なオブジェクトからのかすかなシグナルを妨げる可能性があります。
この問題を克服するために、天文学者はいくつかの手法を使用します：
* 高高度天文台： ハワイのマウナケアのような高山、またはチリのアタカマ砂漠のような乾燥した砂漠にある天文台は、大気の吸収層の大部分を超えています。
* 宇宙ベースの望遠鏡： スピッツァー宇宙望遠鏡やジェームスウェッブスペーステレススコープのような望遠鏡は、大気の上に完全に上にあり、赤外線の妨げられない景色を提供します。
* 適応光学系： この手法は、レーザーと変形可能なミラーを使用して、大気の乱流のぼやけた効果を補償し、画質を改善します。
* 特殊な検出器： 赤外線検出器は赤外線に敏感であり、ノイズと干渉を最小限に抑えるために慎重に設計されています。
大気吸収は最大の課題ですが、他の要因も地球から赤外線光子を検出するのに役割を果たします。
* 軽い汚染： 地球上の人工光源は、かすかな赤外線信号を曖昧にする背景ノイズを作成できます。
* 熱ノイズ： 望遠鏡自体は赤外線を生成することができ、それは天文学的なオブジェクトからのかすかな信号を妨げる可能性があります。
これらの課題にもかかわらず、赤外線天文学は宇宙を理解する上で信じられないほどの進歩を遂げました。これらの技術を使用することにより、天文学者は星や惑星の誕生、銀河の進化、さらには宇宙マイクロ波の背景放射さえ研究することができました。
