Warum hat Pioneer 11 eine Gravitationsunterstützung verwendet, um über die Ekliptikebene zu schwingen ... zweimal?

Diese Antwort auf Was bedeuten die schattierten vertikalen Linien in der Animation von Gravity Assists of Space Probes? zeigt, dass die Flugbahn von Pioneer 11 ihn sowohl in die Nähe von Jupiter als auch von Saturn brachte und bei jedem Vorbeiflug deutlich aus der Ekliptik nach oben schwang.

Warum wurde das ... zweimal gemacht?

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letzten Frame dieses GIF und dann Plot von Daten aus JPLs Horizons .

Keine Antwort, da ich nicht weiß, ob dies eine Priorität bei der Flugbahnplanung war, aber der Vorbeiflug wird einen höheren Geschwindigkeitsschub geben, wenn das ausgehende Bein enger mit der Umlaufbewegung des Planeten ausgerichtet ist. Es kam auf dem Weg in die Ekliptik von oberhalb der Ekliptik herunter, und die Dinge hätten sich vielleicht besser darauf eingestellt, es über die Ekliptik zurückzuprallen, als es auf einer noch steileren Flugbahn darunter zu schleudern.

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Laut der Missionsgeschichte der NASA umfassten die Ziele von Pioneer 11 sowohl die Untersuchung des Sonnenwinds außerhalb der Ekliptik als auch einen Blick auf die Polarregionen des Jupiter, die eine transparentere Atmosphäre zu haben schienen als die äquatorialen Regionen. Ein naher Vorbeiflug von Jupiter über einen der beiden Pole würde das Raumschiff unvermeidlich aus der Ekliptik schleudern, aber wie wir sehen, war es möglich, die Flugbahn passend zu neigen, um Saturn in der Nähe des absteigenden Knotens der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs mit der Saturnbahn zu begegnen.

Ich bin mir nicht sicher, ob die Post-Saturn-Trajektorie absichtlich gewählt wurde, um die Ekliptik für weitere Beobachtungen der Sonnenwinde außerhalb der Ebene jenseits des Saturns wieder zu verlassen; Ich denke, es könnte eine unvermeidliche Folge der Entscheidung gewesen sein, einen nahen Vorbeiflug an Titan zu bekommen und / oder die Begegnungen mit Voyager Saturn zu proben :

Pioneer 11 passierte Saturn am 1. September 1979 in einer Entfernung von 21.000 km von den Wolkendecken des Saturn.

Zu diesem Zeitpunkt hatten Voyager 1 und Voyager 2 Jupiter bereits passiert und befanden sich ebenfalls auf dem Weg zum Saturn. Daher wurde beschlossen, Pioneer 11 anzupeilen, um die Saturnringebene an derselben Position zu passieren, die die bald kommenden Voyager-Sonden verwenden würden um die Route zu testen, bevor die Voyagers ankamen. Wenn es schwache Ringpartikel gab, die eine Sonde in diesem Bereich beschädigen könnten, hielten es die Missionsplaner für besser, sich über Pioneer darüber zu informieren.

Pioneer 10 war auf Jupiters äquatoriale Strahlungsgürtel gerichtet, konnte also nicht so weit aus der Ekliptik herauskommen.

Warum hat Pioneer 11 eine Gravitationsunterstützung verwendet, um über die Ekliptikebene zu schwingen ... zweimal?
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