¿Cómo exactamente cambió Júpiter el plano orbital de Ulises de casi eclíptico a polar?

La trayectoria de la nave espacial Ulysses es realmente asombrosa. Utilizando la asistencia de la gravedad de Júpiter, fue enviado a la órbita polar alrededor del Sol.

Puedo entender el concepto de asistencia por gravedad, también puedo (intuitivamente) entender la flexión de la trayectoria de una nave espacial dentro del mismo plano orbital debido a la gravedad del cuerpo astronómico. Pero cambiar el plano orbital casi ortogonalmente al volar alrededor de un planeta está más allá del nivel de mi comprensión intuitiva.

¿Alguien puede explicar en términos simples cómo funciona esta hechicería orbital? ¿Qué fuerza exactamente a una nave espacial a cambiar la inclinación del plano en órbita?

También está funcionando específicamente debido a la enorme gravedad de Júpiter (quiero decir, si la gravedad de Júpiter fuera similar a la de la Tierra, ¿podría haber hecho el mismo trabajo?); o, por ejemplo, ¿podría una nave espacial enviada a la Luna hacer el mismo truco de cambiar la inclinación de su plano orbital (con la ayuda de la gravedad de la Luna) en casi 90 grados (digamos, de casi ecuatorial a polar alrededor de la Tierra)?

La página de Wikipedia sobre la asistencia por gravedad agrega más confusión:

El Ulysses fue enviado primero hacia Júpiter con el objetivo de llegar a un punto en el espacio justo delante y al sur del planeta . ... La maniobra de asistencia por gravedad inclinó la trayectoria de la sonda hacia el norte en relación con el Plano de la Eclíptica en una órbita que pasa sobre los polos del Sol.

mientras que el gif animado con la trayectoria de Ulises en esa misma página muestra la nave espacial yendo hacia el sur desde Júpiter.

El siguiente boceto, tomado de esta respuesta , también muestra el camino hacia el sur después del sobrevuelo de Júpiter:ingrese la descripción de la imagen aquí

La página wiki de Ulysses también dice "hacia el sur":

La gravedad del planeta gigante inclinó la trayectoria de vuelo de la nave espacial hacia el sur y alejándola del plano de la eclíptica.

Pregunta adicional: Entonces, ¿solo estoy confundido, o la página wiki de 'Asistencia de gravedad' es incorrecta y afirma lo contrario de la verdad?

Una pequeña corrección (probablemente solo unos pocos m/s dV) al principio de su transferencia a Júpiter y normal a la eclíptica solar llevaría a la nave ligeramente por encima del polo norte de Júpiter, lo que daría como resultado una oscilación polar y, por lo tanto, una curva "hacia el sur". Quizá haya otras formas más elaboradas...

Respuestas (1)

En términos simples, la gravedad atrae un objeto directamente hacia otro objeto. Como analogía, si estás corriendo por la calle y agarras un poste de luz con la mano izquierda, lo rodearás hacia la izquierda, si lo agarras con la derecha, lo harás hacia la derecha. Puede usar esto para hacer un giro en U, soltándose cuando quiera o yendo en la dirección correcta, o si mantiene presionado, detenga su impulso hacia adelante y "orbite" el poste de luz,

Es similar con la gravedad, excepto que los objetos no están fijos como lo está el poste de luz: ambos objetos se atraen entre sí. Un satélite que se acerca a un planeta tira del planeta hacia él (infinitesimalmente, pero hay una fuerza) y el planeta tira del satélite en proporción a la masa del planeta. Además, la gravedad se vuelve más fuerte cuanto más se acercan los objetos. Podemos usar estas interacciones para ajustar la trayectoria de muchas maneras, en este caso, si vuelas la nave espacial por encima (es decir, al norte de) Júpiter, su gravedad te hará girar hacia abajo (es decir, al sur). Al volar la nave espacial lo suficientemente cerca del norte del planeta, el equipo usó la alta gravedad de Júpiter para hacer un cambio de plano significativo y doblar su curso hacia el sol.

En cuanto a si fue un cambio de plano norte o sur, parece que el artículo sobre la asistencia de gravedad está mal, el cambio de plano fue hacia el sur .

ingrese la descripción de la imagen aquí

Para extender la analogía con un poste de luz, que permite modificar la trayectoria hacia la izquierda o hacia la derecha, es posible que una gimnasta corra y agarre una barra horizontal, para desviar su trayectoria hacia arriba.
@qqjkztd ¡ese es un comentario muy válido!
¿Cómo exactamente cambió Júpiter el plano orbital de Ulises de casi eclíptico a polar?
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