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柯伊伯机载天文台（英语：Kuiper Airborne Observatory）是由NASA操作，用于进行红外线天文学研究的国际设备。这个天文台是由一架洛克希德C-141"星"式运输机改装的，飞行半径6,000海里，能在45,000英尺（14公里）的高度上进行研究工作。为纪念荷兰裔美籍天文学家杰拉德·柯伊伯（Gerard Peter Kuiper），所以将此机命名为柯伊伯机载天文台。
柯伊伯机载天文台的望远镜是口径36英寸（91.5公分）的盖塞反射镜，可以观测波长范围在1-500微米的光谱。他的飞行能力几乎使所有地球大气层内的水汽都在他的下方，因此能观察地基望远镜不能观察的红外线辐射，而且可以在飞行到地球上空的任何一个点进行观测。
柯伊伯机载天文台的重要发现，包括在1977年首度观察到天王星的光环，以及在1988年明确的证明冥王星有大气层。他也用于研究在行星形成区与浩瀚的星际空间内，水和有机分子的起源。天文学家也利用它研究一些环绕在恒星周围的盘状物体，这些区域被认为可能是行星形成的场所。
凝视星空深处，天文学家也利用柯伊伯机载天文台研究来自银河核心的强大远红外线辐射。当超新星1987A爆炸后，科学家也利用它追踪铁、钴、镍等重元素的核聚变（熔合）过程。
柯伊伯机载天文台的基地设在美国加州莫菲特菲尔德（Moffett Field）的埃姆斯研究中心（Ames Research Center），于1974年开始工作，并于1995年除役。目前被存放在莫菲特菲尔德的211号飞机库，已不再执行飞行任务，未来或许会捐赠给博物馆展示与收藏。
NASA于1996年计划让一架功能更强大的同温层红外线天文台（Stratospheric_Observatory_for_Infrared_Astronomy，SOFIA）来接替，计划中改装了一架波音747SP装载红外线望远镜，2007年首次飞行，2022年9月29日清晨在第921次科学飞行任务完成后降落退役[1][2][3]，同年12月8日，NASA宣布SOFIA和用于携带望远镜的波音747SP将保存在亚利桑那州图森市的皮马航太博物馆（Pima Air & Space Museum）并展示[4]。
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