Asistarea gravitațională

Metoda clasică de a merge până la planete era „orbita de transfer Hohmann”, descoperită în 1920 de către Walter Hohmann. Dar conform calculelor sale, folosindu-se rachetele anilor 1950-1960, sondele spațiale nu puteau fi lansate cu o viteză atât de mare încăt să ajungă la alte planete în afară de Venus și Marte. În plus, durata călătoriilor era foarte lungă (Terra-Neptun în 30 de ani, Terra-Pluto în 40-50 de ani).

În vara lui 1961, Michael Minovitch, absolvent de matematică, descoperă cum gravitația planetelor ar putea accelera sau decelera sondele. Metoda a primit numele de „asistare gravitațională” și a deschis sistemul solar pământenilor.

Este cea mai bună metodă din punct de vedere energetic pentru a mări/micșora viteza unei sonde spațiale și de a modifica planul orbitei acesteia. Constă în trimterea unei sonde în vecinătatea unei planete. Pentru că și planeta se mișcă se produce un schimb de energie între două obiecte, cea mai câștigată fiind sonda pentru că este cea mai mică.

Trecerea pe lângă o planetă poate produce două lucruri: se mărește sau micșorează viteza sondei și se modifică înclinarea orbitei. Viteza se modifică prin varierea distanței la care sonda trece pe lângă planetă: distanță mică - câștig mare de viteză, distanță mare - câștig mic de viteză. Înclinarea orbitei se obține prin varierea locurilor pe unde trece sonda adică alegerea emisferei planetei.

Înclinarea orbitei se modifică față de planul sistemului solar și al planetei iar viteza se modifică numai în raport cu Soarele.

Față de planeta în cauză, viteza sondei nu se modifică. Față de Soare, viteza finală a sondei va fi viteza sa inițială plus viteza planetei pentru că apare sumă de doi vectori (viteza planetei plus a sondei). Dacă sonda trece prin „spatele” planetei (relativ cu sensul de deplasare) viteza va crește. Dacă trece prin „fața” planetei va încetini.