กล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ดาวเทียมของสหรัฐฯซึ่งเป็นกลุ่มที่สี่และสุดท้ายของกองเรือบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติของดาวเทียม“ Great Observatories” ศึกษาจักรวาลที่ความยาวคลื่นอินฟราเรด หอดูดาวสปิตเซอร์เริ่มดำเนินการในปี 2546 และใช้เวลามากกว่า 16 ปีในการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการกำเนิดวิวัฒนาการและองค์ประกอบของดาวเคราะห์และร่างกายขนาดเล็กดวงดาวกาแลคซีและจักรวาลโดยรวม ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ไลแมนสปิตเซอร์จูเนียร์นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอเมริกันผู้ซึ่งอยู่ในกระดาษน้ำเชื้อปี 1946 ได้เล็งเห็นถึงพลังของกล้องโทรทรรศน์ทางดาราศาสตร์ที่ปฏิบัติการในอวกาศ
Quiz Astronomy and Space Quiz ยุคอวกาศเริ่มต้นเมื่อใด หอดูดาวสปิตเซอร์เปิดตัวเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม พ.ศ. 2546 โดยจรวด Delta II ในการลบยานอวกาศออกจากผลกระทบจากการแผ่รังสีความร้อนของโลกมันถูกวางไว้ในวงโคจรเฮลิโอเซนตริกหรือดวงอาทิตย์ด้วยช่วงเวลาแห่งการปฏิวัติที่ทำให้ยานลอยออกไปจากโลกในอัตรา 0.1 หน่วยดาราศาสตร์ (15 ล้านกม. หรือ 10 ล้านไมล์ ) ต่อปี. วงโคจรนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากวงโคจรต่ำของโลกที่ใช้โดย Great Observatories น้องสาวของสปิตเซอร์ซึ่งก็คือกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลหอสังเกตการณ์รังสีคอมป์ตันและหอสังเกตการณ์เอ็กซ์เรย์จันทรา
ดาวเทียมมีความสูงมากกว่า 4 เมตร (13 ฟุต) เล็กน้อยและหนักประมาณ 900 กิโลกรัม (2,000 ปอนด์) มันถูกสร้างขึ้นรอบ ๆ กระจกหลักทั้งหมดเบริลเลียม 85 ซม. (33 นิ้ว) ที่เน้นแสงอินฟราเรดไปยังเครื่องมือสามชนิด ได้แก่ กล้องอินฟราเรดใกล้อินฟราเรดที่ใช้งานทั่วไปสเปกโตรกราฟที่ไวต่อความยาวคลื่นอินฟราเรดกลางและโฟโตมิเตอร์ภาพที่ทำการวัด ในแถบความถี่อินฟราเรดสามแถบ เครื่องมือที่ใช้ร่วมกันครอบคลุมช่วงความยาวคลื่น 3 ถึง 180 ไมโครเมตร เครื่องมือเหล่านี้เกินกว่าที่บินในหอสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรดก่อนหน้านี้โดยใช้เป็นเครื่องตรวจจับอาร์เรย์ขนาดใหญ่ที่มีพิกเซลหลายหมื่นพิกเซล
เพื่อลดการรบกวนที่เกิดจากการแผ่รังสีความร้อนจากสิ่งแวดล้อมและจากส่วนประกอบของตัวเองหอสังเกตการณ์อวกาศอินฟราเรดต้องการการทำความเย็นด้วยอุณหภูมิโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิต่ำถึง 5 K (−268 ° C หรือ −450 ° F) วงโคจรสุริยะของสปิตเซอร์ทำให้ระบบการแช่แข็งของดาวเทียมง่ายขึ้นโดยนำมันออกไปจากความร้อนของโลก ความร้อนของดาวเทียมส่วนใหญ่ถูกแผ่ออกไปในสุญญากาศเย็นของอวกาศดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ฮีเลียม cryogen เหลวที่มีค่าเพียงเล็กน้อยในการรักษากล้องโทรทรรศน์ที่อุณหภูมิในการทำงาน 5–15 K (−268 ถึง −258 ° C, หรือ −450 ถึง −432 ° F)
ผลลัพธ์ที่โดดเด่นที่สุดจากการสังเกตของสปิตเซอร์เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะ เนื่องจากดาวฤกษ์ใจกลางรอบที่ดาวเคราะห์เหล่านั้นหมุนความร้อนให้ดาวเคราะห์ถึง 1,000 K (700 ° C หรือ 1,300 ° F) ดาวเคราะห์เหล่านี้เองก็ผลิตรังสีอินฟราเรดเพียงพอสำหรับสปิตเซอร์เพื่อตรวจจับได้ง่าย สปิตเซอร์กำหนดอุณหภูมิและโครงสร้างชั้นบรรยากาศองค์ประกอบและพลวัตของดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะหลายดวง สปิตเซอร์ยังสังเกตเห็นการเปลี่ยนผ่านของดาวเคราะห์ขนาดเท่าโลกทั้งเจ็ดในระบบ TRAPPIST-1 ซึ่งสามดวงอยู่ในเขตที่อยู่อาศัยของดาวระยะทางจากดาวฤกษ์ที่น้ำของเหลวสามารถอยู่รอดได้บนพื้นผิวดาวเคราะห์
สปิตเซอร์ยังตรวจพบรังสีอินฟราเรดจากแหล่งกำเนิดที่อยู่ห่างไกลออกไปจนมีผลย้อนเวลากลับไปเกือบ 13 พันล้านปีเมื่อเอกภพมีอายุน้อยกว่า 1 พันล้านปี สปิตเซอร์แสดงให้เห็นว่าแม้ในยุคแรกนั้นกาแลคซีบางแห่งก็เติบโตขึ้นจนมีขนาดเท่ากับกาแลคซีในปัจจุบันและต้องก่อตัวขึ้นภายในไม่กี่ร้อยล้านปีหลังจากเกิดบิ๊กแบงที่ให้กำเนิดจักรวาลเมื่อประมาณ 13,700 ล้านปีก่อน การสังเกตดังกล่าวสามารถทดสอบทฤษฎีที่มาและการเติบโตของโครงสร้างในจักรวาลที่กำลังพัฒนาอย่างเข้มงวด
เนื่องจากสปิตเซอร์ไวต่อรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากฝุ่นจึงค้นพบวงแหวนรอบนอกสุดของดาวเสาร์ซึ่งอยู่ห่างจากดาวเสาร์ 7.3 ถึง 11.8 ล้านกม. (4.6 ถึง 7.4 ล้านไมล์) และเป็นวงแหวนดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ วงแหวนฝุ่นนี้เกิดจากการกระทบกับดวงจันทร์ฟีบีและอนุภาคจากวงแหวนนี้ที่หมุนวนเข้าด้านในเข้าหาดาวเสาร์ทำให้เกิดความไม่สมมาตรที่ชัดเจนระหว่างสองซีกของ Iapetus
นักดาราศาสตร์ยังคงใช้ความสามารถทั้งหมดของสปิตเซอร์จนถึงวันที่ 15 พฤษภาคม 2552 เมื่อฮีเลียมเหลวหมดฤทธิ์ แม้ว่าจะไม่มีฮีเลียม แต่การออกแบบการระบายความร้อนที่เป็นเอกลักษณ์ของสปิตเซอร์และวงโคจรสุริยะทำให้มั่นใจได้ว่ากล้องโทรทรรศน์และเครื่องมือจะถึงจุดสมดุลใหม่ที่อุณหภูมิเพียง 30 K (−243 ° C หรือ −405 ° F) ที่อุณหภูมินี้อาร์เรย์ตรวจจับความยาวคลื่นที่สั้นที่สุดสองตัวของสปิตเซอร์ยังคงทำงานต่อไปโดยไม่สูญเสียความไวใด ๆ ภารกิจการแช่แข็งที่มีอายุ 5.5 ปีของสปิตเซอร์จึงตามมาด้วยภารกิจ "สปิตเซอร์ที่อบอุ่น" ซึ่งดำเนินต่อไปจนกว่าดาวเทียมจะถูกปลดประจำการในวันที่ 30 มกราคม 2020
