Aditya L1 auf PSLV-XL

Aditya-L1 wird ihr Ziel, den Lagrange Punkt 1 (L1), am 06. Januar 2024 erreichen. Dieser ist ca. 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.

https://twitter.com/ISROSight/status/1739333492453028219

per Bekannten, der in Indien TV schaut, ist der finale L1 Orbit wohl nun erreicht 

Und damit haben wir jetzt das Sternenobservatorium JWST im L2 und das Sonnenobsertorium Aditya in L1

https://spacenews.com/indias-aditya-l1-solar-observatory-enters-orbit-around-lagrange-point

Aus bislang unbekannten Gründen hat sich die optische Achse der beiden Hauptinstrumente VELC und SUIT verschoben, was die Qualität der aufgenommenen Bilder beeinträchtigt:
https://weibo.com/5027345285/PfrLje2UI

Bemerkenswert schwammige Formulierung. Wenn sich "die optische Achse der beiden Hauptinstrumente VELC und SUIT verschoben" hat, leidet nicht die Bildqualität, sondern die Blickrichtung/das Pointing - das kann man per S/W rauskorrigieren. Wenn sich dagegen die Justierung einzelner optischer Komponenten relativ zur optischen Achse geändert hat, leidet mit Sicherheit die Bildqualität. Ursache können sowohl strukturelle Schäden (durch die launch loads) als auch Thermaleffekte (Verschiebungen durch thermische Ausdehnung) sein - beides hätte während der Bodentests vorher gefunden werden müssen.

Das war in der Meldung des Labors für Tiefraumerkundung missverständlich formuliert. Laut der Originalmitteilung der SUIT-Betreuer sind die beiden optischen Achsen von VELC und SUIT nicht mehr gleich ausgerichtet, wodurch die Sonne nicht mehr in der Mitte, sondern in einer Ecke des Sichtfelds von SUIT auftaucht und die Bilder des Solar Ultraviolet Imaging Teleskops im südwestlichen Quadranten verzerrt sind:
https://suit.iucaa.in/node/235

Woher der Fehler kommt und ob man ihn herausrechnen kann wird nicht angegeben.

Danke. Es ist also eine Frage des Co-Alignments. Der Spiegelkoronograph VELC muss sehr genau auf das Sonnenzentrum ausgerichtet bleiben (das Zwischenbild der Sonne muss durch das zentrale Loch im Spiegel M2 fallen, das einen Durchmesser von 1,1 Sonnendurchmessern hat; wenn der Rand des Loches vom Sonnenlicht getroffen wird, steigt das Streulicht dramatisch an). Damit liegt das Bild der Sonne im SUIT-Instrument am Rand des Gesichtsfelds, wo offenbar die Abbildungsqualität nicht mehr so prall ist. Das Misalignment muss schon heftig sein (> 1500 arcsec), damit das Bild in SUIT in die Ecke rutscht - Frage ist nur: war das schon beim Start so (Montagefehler) oder trat der Effekt erst im Orbit auf (Deformation des Panels, auf dem die Instrumente montiert sind) ?

Die ISRO hat am 6. Januar 2024 gemeldet, dass bis vor diesem Tag, also vor der Kommissionierung, "alle Nutzlasten zur Zufriedenheit arbeiteten" (performance of all the payload is confirmed to be satisfactory):
https://www.isro.gov.in/halo-orbit-insertion-adtya-l1.html

Laut einem Gerücht, das ich nicht einordnen kann, wurde jedoch kurz danach (since the commissioning of Aditya L1 in orbit) der Verdacht gehegt, dass etwas nicht in Ordnung war:
https://www.reddit.com/r/ISRO/comments/1iuiw7a/misalignment_between_velc_and_suit_optic_axes/

Wenn man annimmt, dass beide Quellen nach bestem Wissen und Gewissen die ihnen zum jeweiligen Zeitpunkt bekannten Fakten vermeldet haben, dann wäre das Deine zweite Hypothese, also dass der Effekt erst im Orbit auftrat. Deformation des Panels, auf dem die Instrumente montiert sind, durch unerwartet starke Sonnenwärme am L1-Punkt?

Das ist eigentlich wenig wahrscheinlich: die thermischen Verhältnisse am L1 sind wohlbekannt und stabil (die Ausrichtung der Sonde zur Sonne ist ebenfalls recht konstant(Halo-Orbit)). Ausserdem sind die Montagepanels für solche Instrumente i.d.R. nicht schlichte Honeycomb-Panels, sondern stabile 3D-Strukturen ("optical bench"); dazu kommt die isostatische Montierung, die genau die 6 Freiheitsgrade des Starren Körpers festlegt. Jedes der Instrumente trägt ausserdem seinen Unit Optical Reference Mirror Cube, mit dem man von aussen jederzeit, ohne das man das Instrument einschalten muss, die Ausrichtung kontrollieren kann (mit Autokollimations-Theodoliten). Die damit erreichbare Co-Alignment-Genauigkeit zwischen Instrumenten liegt bei 1 bis 3 arcsec; Beispiele: SOHO (ebenfalls am L1); SDO; Solar Orbiter u.s.w.
Die 1500 arcsec Misalignment bei Aditya entsprechen bei einem 1,5 m langen Instrument einer Abweichung von 11 mm ! Eine solche Verformung ist kaum vorstellbar.

Das ist alles etwas undurchsichtig. Die Mitteilung auf der SUIT-Website muss man ernst nehmen, aber trotz intensiver Suche konnte ich keine weiteren Informationen finden. Hier sind Sonnenfotos, die am 6. Dezember 2023 von SUIT in verschiedenen Wellenlängen aufgenommen wurden:
https://suit.iucaa.in/article_20231219

Wenn man sich das bei 214 nm aufgenommene Foto ansieht, kann man am Sonnenrand etwa zwischen 14 Uhr und 18 Uhr eine kleine Unregelmäßigkeit erkennen:


Bild: IUCAA

Es ist möglich, dass im indischen Englisch das „satisfactory“ aus der ISRO-Mitteilung nicht „einwandfrei“, sondern „befriedigend“ im Sinne von „Note 3“ bedeutet. Möglicherweise wurde der  Fehler im weiteren Verlauf auch immer größer. Aber wie Du hier im rechten Seitenstreifen sehen kannst, wird das Instrument weiterhin fast jeden Tag eingesetzt:
https://suit.iucaa.in/home

Es bleibt rätselhaft.

'Satisfactory' bedeutet in keiner englischen Sprachvariante 'einwandfrei', sondern befriedigend oder sogar nur ausreichend. 'Einwandfrei' wäre z.B. 'flawless' oder 'proper', etc.
ISRO sind zudem nicht gerade für eine transparente Informationspolitik bekannt.

Tja, dann müssen wir wohl der Möglichkeit ins Auge sehen, dass die ISRO in ihrer Mitteilung vom 6. Januar 2024 die Sache mit den Nutzlasten absichtlich unklar formuliert hat. Sie haben zwar bewiesen, dass sie eine Sonde in einem Halo-Orbit um den L1-Punkt platzieren können, was eine durchaus beachtliche Leistung ist, aber bei der Feinmechanik mangelt es noch etwas.

Damit wäre die erste Hypothese von failsafe wieder im Spiel, also dass es sich um einen Montagefehler handelt, oder dass beim Start etwas losgerüttelt wurde.

Pressemitteilung des MPS zu ersten Aditya-SUIT-Messungen eines Flares:
"Sonnenspäher Aditya-L1: Explosives Debüt im All
Wenige Monate nach Inbetriebnahme hat die Raumsonde einen Strahlungsausbruch auf der Sonne beobachtet – und in eine kaum erforschte Schicht unseres Sterns geschaut."

https://www.mps.mpg.de/8324776/news_publication_24281363_transferred?c=2163

Interessant: "Das Konzept des Instruments Solar Ultraviolet Imaging Telescope (SUIT) beruht auf einem Entwurf des MPS; das Instrument wurde vom Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics im indischen Pune entwickelt und gebaut."

Das Instrument SUIT auf Aditya-L1 "schielt" - und zwar schon seit vor dem Start. Die Abweichung von der nominellen Blickrichtung beträgt etwa 1100 arcsec (0,3 deg), deshalb ist das Sonnenbild auf dem Detektor nicht mittig, sondern in eine Ecke gerutscht und angeschnitten. Ausserdem wurde durch die Fehljustierung die angestrebte Bildqualität nicht erreicht (Unschärfe).
Die Optik ist ein sog. off-axis Ritchey-Chrétien-Teleskop, die notorisch schwierig zu justieren sind.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ritchey-Chr%C3%A9tien-Cassegrain-Teleskop



3000 x 3000 Pixel Ausschnitt der rechten unteren Ecke des Detektors (NB: der Detektor hat 4k x 4k Pixel ! Diese Wahl des Bildausschnitts lässt den Pointingfehler kleiner erscheinen, als er ist)