¿Qué significan las líneas verticales sombreadas en la animación de las ayudas de gravedad de las sondas espaciales?

@OrganicMarble lo clavó: ... parece que es la distancia desde el plano de la eclíptica.

Sí, es la altura por encima/por debajo de la eclíptica, una forma de representar 3D en un gráfico 2D.

Al principio pensé que podrían ser vectores de empuje como estos , pero no, estos son arcos balísticos. En cambio, estoy 99,44% seguro de que estas líneas se usan para indicar la altura por encima o por debajo del plano de la eclíptica.

A continuación se muestra el GIF de Pioneer 11 desde la Tierra hasta un sobrevuelo de Júpiter a Saturno. Descargué los datos de Horizons de JPL y los tracé. En el gráfico 2D en el plano de la eclíptica he añadido líneas cada 100 días cuyas longitudes en el$\mathbf{\hat{y}}$dirección son iguales a la posición en$\mathbf{z}$. Parece coincidir bien.

cuadro final de este GIF

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

class Body(object):
    def __init__(self, name):
        self.name = name

def rotate_it(vec, theta):
    cth, sth = [f(theta) for f in (np.cos, np.sin)]
    x, y, z = vec
    xr = cth*x - sth*y
    yr = cth*y + sth*x
    return np.vstack((xr, yr, z))

def makecubelimits(axis, centers=None, hw=None):
    # xlims, ylims, zlims = ax.get_xlim(), ax.get_ylim(), ax.get_zlim()
    lims = ax.get_xlim(), ax.get_ylim(), ax.get_zlim()
    # llims, ulims = zip(*lims)
    if centers == None:
        centers = [0.5*sum(pair) for pair in lims] 

    if hw == None:
        widths  = [pair[1] - pair[0] for pair in lims]
        hw      = 0.5*max(widths)
        ax.set_xlim(centers[0]-hw, centers[0]+hw)
        ax.set_ylim(centers[1]-hw, centers[1]+hw)
        ax.set_zlim(centers[2]-hw, centers[2]+hw)
        print ('hw was None so set to: ', hw)
    else:
        try:
            hwx, hwy, hwz = hw
            print('ok hw requested: ', hwx, hwy, hwz)

            ax.set_xlim(centers[0]-hwx, centers[0]+hwx)
            ax.set_ylim(centers[1]-hwy, centers[1]+hwy)
            ax.set_zlim(centers[2]-hwz, centers[2]+hwz)
        except:
            print ('nope hw requested: ', hw)
            ax.set_xlim(centers[0]-hw, centers[0]+hw)
            ax.set_ylim(centers[1]-hw, centers[1]+hw)
            ax.set_zlim(centers[2]-hw, centers[2]+hw)

    return centers, hw

names  = ['Sun', 'Earth', 'Jupiter', 'Saturn', 'Pioneer_11']

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in [0.5, 1.0, 2.0]]
degs, rads        = 180./pi, pi/180.
AU                = 149597870.700  # kilometers

bodies = []
for name in names: # horizons_results Pioneer_11.txt
    fname = 'horizons_results ' + name + '.txt'
    with open(fname, 'r') as infile:
        lines = infile.read().splitlines()

    iSOE = [i for i, line in enumerate(lines) if "$$SOE" in line][0]
    iEOE = [i for i, line in enumerate(lines) if "$$EOE" in line][0]

    print(iSOE, iEOE, lines[iSOE], lines[iEOE])
    lines = [line.split(',') for line in lines[iSOE+1:iEOE]]
    JD  = np.array([float(line[0]) for line in lines])
    pos = np.array([[float(item) for item in line[2:5]] for line in lines])
    vel = np.array([[float(item) for item in line[5:8]] for line in lines])
    body = Body(name)
    body.lines = lines
    body.JD = JD
    body.pos = pos.T.copy()
    body.vel = vel.T.copy()
    bodies.append(body)

theta = +np.pi/4.

for body in bodies:
    body.pos_r = rotate_it(body.pos, -theta)
    body.vel_r = rotate_it(body.vel, -theta)

Sun, Earth, Jupiter, Saturn, Pioneer_11 = bodies

if True:    
    fig = plt.figure(figsize=[10, 8])  # [12, 10]
    ax  = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection='3d')

    for body in bodies:
        x, y, z = body.pos
        ax.plot(x, y, z)

    c, h = makecubelimits(ax, centers=(0, 0, 0), hw=None)
    print(c, h)
    plt.show()

if True:
    fig = plt.figure(figsize=[10, 8])  # [12, 10]
    ax  = fig.add_subplot(1, 1, 1)

    for body in bodies:
        x, y, z = body.pos_r
        ax.plot(x, y)
        for x, y, z in Pioneer_11.pos_r.T[::100]:
            plt.plot([x, x], [y, y-z], '-k')
    plt.show()