Swing by - Beschleunigung und Bremsung?

Wissenschaft Astronomie
#1

Hi,

ich habe mich in letzter Zeit mit dem Thema „Swing-by Effekt“ beschäftigt. Dabei bin ich auf den Fakt gestoßen, dass wenn man eine Sonde hinter einem Planeten vorbei schickt, sich die Geschwindigkeit erhöht. Wenn man aber die Sonde vor einem Planeten vorbei schickt, verringert sich die Geschwindigkeit. Jetzt frage ich mich: wie kann das sein?
Ich meine, die Sonde fliegt doch immer noch in die gleiche Richtung und müsste demnach auch genau so beschleunigt werden, wie hinter dem Planeten?
Wo ist mein Denkfehler? :confused:

#2

Wo ist „hinter“ und „vor“ einem Planeten? Planeten sind annähernd Kugelförmig, und rotieren um sich selbst, die haben kein vorne oder hinten.
Könntest Du etwas genauer erläutern, was genau Du berechnet hast?

#3

Ups, sorry, da habe ich mich ein wenig ungenau ausgedrückt. Ich meine natürlich im Bezug zur Sonne.
Bei Wikipedia steht ja:
„Fliegt eine Sonde durch das Gravitationsfeld eines Planeten, so wird sie durch dessen Anziehungskraft abgelenkt und erfährt eine Geschwindigkeitsänderung in dem Bezugssystem, in dem sich der Planet bewegt. Je nachdem, ob die Sonde vor oder hinter dem Planeten seine Umlaufbahn überquert, verringert oder erhöht sich ihre Geschwindigkeit in dem Bezugssystem, in dem sich der Planet bewegt.“

Ich verstehe nur nicht, in wie fern die Seite (im Bezug zur Sonne) die Geschwindigkeitsänderung beeinflusst.

#4

Hallo!

Die Sonde fliegt immer eine Kurve um den Planeten. Dabei fliegt sie im Referenzsystem des Planeten mit der Geschwindigkeit zurück, mit der sie auf ihn zu kam.

Aber für einen ruhenden Beobachter bewegt sich der Planet auch. Je nachdem, ob die Sonde sich von vorn oder hinten nähert, wird sie schneller oder langsamer.

Vergleiche das mit einem Flummi, der mit 60km/h gegen einen LKW mit 50 km/h geworfen wird.
Von vorn kommt der Flummi für den LKW mit 110km/h an, und fliegt mit 110km/h weg. Von außen gesehen fliegt er jetzt mit 160km/h zurück.

Hinterher geworfen nähert sich der Flummi mit nur 10km/h, fliegt danach mit 10km/h nach hinten weg. Von außen gesehen fliegt er jetzt mit 40km/h, aber immernoch nach vorn.

#5

Der benutzte Planet dreht seine Bahn um die Sonne.
Vor und Nach bezieht sich auf die Planetenbahn.

Nehmen wir mal an, wir schiessen aus Richtung Sonne und die Swing by Bahn erzeugt eine 90° Ablenkung.

Zielt man nun hinter den Planeten, bezogen auf dessen Umlaufbahn um die Sonne, stürzt die Sonde zuerst auf den Planten zu und nimmt fahrt auf. Anschliessend wird sie durch die Gravitation eingefangen, mitgerissen und um 90° abgelenkt. Dabei bekommt sie einen Teil der Umlaufgeschwindigkeit des Planeten mit und verlässt diesen in Richtung der Umlaufbahn des Planeten. Beim Verlassen der Planetengravitation verliert die Sonde aber auch wieder an Geschwindigkeit. Aber die Bilanz ist positiv.

Zielt man vor den Planeten, verlässt die Sonde den Planten entgegen dessen Bahn und die Bahngeschwindigkeit verringert die Geschwindigkeit der Sonde.

MfG Peter(TOO)

#6

Stimmt, macht Sinn. Danke!