Как именно Юпитер изменил плоскость орбиты Одиссея с почти эклиптической на полярную?

Траектория космического корабля Ulysses поистине удивительна. Используя гравитационную помощь Юпитера, он был отправлен на полярную орбиту вокруг Солнца.

Я могу понять концепцию помощи гравитации, я также могу (интуитивно) понять искривление траектории космического корабля в одной орбитальной плоскости из-за гравитации астрономического тела. Но изменить плоскость орбиты почти ортогонально, облетев планету, я не могу интуитивно понять.

Кто-нибудь может объяснить простыми словами, как работает это орбитальное колдовство? Что именно заставляет космический корабль менять наклон плоскости орбиты?

Кроме того, это работает именно из-за огромной гравитации Юпитера (я имею в виду, если бы гравитация Юпитера была похожа на гравитацию Земли, могла бы она выполнять ту же работу?); или, например, может ли космический корабль, отправленный на Луну, проделать тот же трюк, изменив наклон своей орбитальной плоскости (с помощью гравитации Луны) почти на 90 градусов (скажем, с почти экваториального на полярный вокруг Земли)?

Страница Википедии о помощи гравитации добавляет еще больше путаницы:

Сначала Улисс был отправлен к Юпитеру и должен был достичь точки в космосе прямо перед планетой и к югу от нее . ... Гравитационный маневр изменил траекторию зонда на север относительно плоскости эклиптики на орбиту, проходящую над полюсами Солнца.

в то время как анимированный gif с траекторией Улисса на той же странице показывает космический корабль, идущий на юг от Юпитера.

Следующий рисунок, заимствованный из этого ответа , также показывает путь на юг после пролета Юпитера:введите описание изображения здесь

Вики-страница Ulysses также говорит «на юг»:

Гравитация гигантской планеты отклонила траекторию полета космического корабля на юг и в сторону от плоскости эклиптики.

Бонусный вопрос: так это только я запутался, или вики-страница «Помощь в гравитации» неверна и утверждает обратное правде?

Небольшая коррекция (вероятно, всего на несколько м/с dV) в начале его перехода к Юпитеру и по нормали к солнечной эклиптике приведет к тому, что корабль окажется немного выше северного полюса Юпитера, что приведет к отклонению полюса и, таким образом, к «южному» изгибу. Может быть, есть и другие, более изощренные способы...

Ответы (1)

Проще говоря, гравитация притягивает объект прямо к другому объекту. В качестве аналогии, если вы бежите по улице и держитесь за фонарный столб левой рукой, вы качаетесь вокруг него влево, если вы схватитесь за него правой, вы качаетесь вправо. Вы можете использовать это, чтобы сделать разворот, отпуская всякий раз, когда вы или двигаетесь в правильном направлении, или если вы удерживаете остановку своего движения вперед и «облетаете» фонарный столб,

Это похоже на гравитацию, за исключением того, что объекты не зафиксированы, как фонарный столб - оба объекта притягивают друг друга. Спутник, приближающийся к планете, притягивает к себе планету (бесконечно мало, но есть сила), а планета притягивает спутник пропорционально массе планеты. Кроме того, гравитация становится сильнее, чем ближе объекты. Мы можем использовать эти взаимодействия для корректировки траектории разными способами, в этом случае, если вы летите на космическом корабле над (т.е. к северу) Юпитера, его гравитация повернет вас вниз (т.е. на юг). Подлетев на космическом корабле достаточно близко к северу от планеты, команда использовала высокую гравитацию Юпитера, чтобы значительно изменить плоскость и повернуть его курс обратно к Солнцу.

Что касается того, была ли это смена плоскости на север или на юг, то похоже, что статья о помощи гравитации неверна, смена плоскости была на юг .

введите описание изображения здесь

Продолжая аналогию с фонарным столбом, который позволяет изменять траекторию влево или вправо, гимнаст может бежать и хвататься за турник, чтобы отклонить свою траекторию вверх.
@qqjkztd, это очень правильный комментарий!
Как именно Юпитер изменил плоскость орбиты Одиссея с почти эклиптической на полярную?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v