Světlo je součástí elektromagnetického spektra, které se podobá vlnám na vodní hladině. Na rybníce či na moři mohou být vlny krátké a dlouhé a úplně stejně je na tom i záření. Nejdelší vlny jsou rádiové, naopak nejkratší vlny má gama záření. Kvůli atmosféře se dají některé oblasti elektromagnetického spektra ze Země pozorovat jen velmi špatně nebo vůbec. Jedním z nich je infračervené záření s vlnami trochu delšími, než jaké má viditelné světlo. S infračerveným zářením se můžeme setkat třeba v dálkových ovládačích nebo v brýlích pro noční vidění. Ve tmě sice není člověk vidět, ale vyzařuje infračervené záření čili teplo. Vesmír lze v infračerveném světle pozorovat i ze Země, ale s obtížemi. Proto se astronomové stěhují vysoko do hor nebo montují dalekohledy do letadel.
Dalekohled na palubě
V letech 1974 až 1995 provozovaly USA Leteckou observatoř Gerarda P. Kuipera (KAO). Jak už název napovídá, nešlo o zcela běžnou observatoř. Tahle byla umístěna v upraveném letadle a věnovala se výzkumu v infračervené části spektra. Dalekohled uvnitř letadla měl průměr necelý metr. Podařilo se mu například objevit prstence Uranu (1977) nebo atmosféru Pluta (1988). Infračervená astronomie se také hojně využívá k výzkumu disků z prachu a plynu, které obklopují mladé hvězdy a z nichž vznikají planety. Kuiperova letecká observatoř se proto zaměřila i na tyto oblasti, stejně jako na mezihvězdná mračna nebo na výzkum atmosfér planet ve sluneční soustavě.
„Ojetý“ Boeing 747
Po vyřazení Observatoře Gerarda P. Kuipera začali astronomové přemýšlet o jejím nástupci. Na vzájemné spolupráci se nakonec dohodla NASA a Německé středisko pro letectví a kosmonautiku (DLR). Obě organizace si koupily starší Boeing 747, který pracoval ve službách amerických aerolinií v letech 1977 až 1995. Postupně tak vznikl projekt SOFIA (Stratosférická observatoř pro infračervenou astronomii, anglicky Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy). Stratosféra je jednou z vrstev atmosféry ve výšce 11 až 50 km. Nedávno z ní skákal Felix Baumgartner. Ten ovšem skočil z výšky téměř 40 km, zatímco SOFIA se pohybuje ve výšce kolem 12 km.
Pomohla i Formule 1
Letadlo prošlo modernizací a úpravami. Nejviditelnější jsou dveře v zadní části trupu, za nimiž je umístěn dalekohled. Vnitřek letadla je speciálně upraven tak, aby se dveře mohly během letu bez problémů otevřít. V běžném letadle by i malá díra v trupu vedla ke katastrofě. Nesmíme zapomenout, že ve výškách kolem 10 km je nejen velká zima (–50 °C i méně), ale také nižší tlak, který by vycucnul ven veškerý obsah letadla. Technici se také museli vypořádat s prouděním vzduchu kolem dveří, protože turbulence by rušily pozorování vesmíru. Využili přitom počítačovou simulaci proudění kapalin (vzduch se chová jako kapalina), která je určena pro vývoj vozů Formule 1.
Dvoumetrový dalekohled
Dalekohled uvnitř letadla není žádný drobeček. Průměr hlavního zrcadla má 2,5 metru, což je více než má největší český dalekohled. Vývoj dalekohledů i vědeckých přístrojů nebyl jednoduchý. Bylo nutné se vyrovnat s vibracemi během letu apod. Na druhou stranu má SOFIA dvě velké výhody: Pracuje v mnohem větší výšce než jakákoli pozemní observatoř, takže má i nesrovnatelně lepší podmínky. Kromě toho může SOFIA operovat kdekoliv, což znamená, že na rozdíl od klasických observatoří dokáže pozorovat celou pozemskou oblohu. Svůj první testovací let SOFIA absolvovala v roce 2007, v roce 2009 se vědci odvážili poprvé otevřít dveře a o rok později dopadlo na dalekohled první světlo vesmírných objektů. Nyní SOFIA pracuje naplno: zkoumá především planetární atmosféry, komety a hvězdy.
