Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

74 KAPITEL 2. SATELLITENBAHNEN
Abbildung 2.31: Bahnen der Voyager-
und Pioneer-Sonden [13]
auch eine periodische Bewegung zumindest des Mittelpunktes des Halo-Orbits um den Zentralkörper
ist. 26 Bei Missionen zu einem anderen Planeten werden vielfach die bereits in
Abschn. 2.6.3 betrachteten Hohmann-Bahnen verwendet, bei Missionen zu mehreren Planeten
ergeben sich komplexere Bahnen.
§ 240 Abbildung 2.31 zeigt als Beispiele die Bahnen der Pioneer [499] und Voyager [476] Sonden.
Auffallend sind die starken Änderungen der Bahn in der Nähe anderer Himmelskörper.
Diese Bahnänderungsmanöver werden als gravity assisted navigation, Gravitationsumlenkung
oder Swing By bezeichnet.
Querverbindung 1 Wie bereits in § 211 angedeutet, sind diese Bahnen schneller als Hohmann-
Bahnen, da sie nicht tangential am Planetenorbit sind.
§ 241 Das Prinzip des Swing By beruht darauf, dass bei genügend nahem Vorbeiflug an
einem Himmelskörper (Planeten oder Monde) das Gravitationspotential und die Eigenbewegung
dieses Himmelskörpers ausgenutzt werden, um eine Impulsänderung zu erzielen
[30, 69, 156, 453, 755, 756]. Diese Impulsänderungen werden ausgenutzt, um mehrere Planeten
mit einer Sonde besuchen zu können bzw. mehrere Monde auf einer Mission anzufliegen.
Die erforderliche Genauigkeit dieses Billardspiels lässt sich am Beispiel der Mariner-Mission
[50] illustrieren: Der Fehler beim Venus-Vorbeiflug durfte maximal 300 km betragen bei einer
Flugstrecke von 250 Millionen km. Der echte Fehler betrug nur 20 km. Ein Scharfschütze
26 Die Aussage ist physikalisch nicht korrekt – es wird um den Massenmittelpunkt der beiden schwereren
Massen rotiert. Glücklicherweise liegt dieser im zentralkörper Sonne – die Näherung haben wir bereits beim
eingeschränkten Zweikörperproblem verwendet.
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode