Diskussion:Swing-by

Pikarl, für Dich ist "Fly-by" ein Synonym für "Swing-by", oder?

Ich sehe da einen Unterschied. Nach meinem Verständis ist "swing-by" ein Manöver, das eine Kursänderung versucht, um ein anderes Ziel zu erreichen (swing-by an Venus, um auch noch zum Merkur zu kommen)

Fly-by ist nach meinem Verständnis ein Vorbeiflug an einem Planeten (also keine Landung und kein Orbit geplant), ohne dass damit etwas über den weiteren Verlauf einer Mission etwas ausgesagt wird.

Also (IMHO):

• Planetenmission kann Landung, Orbit oder Fly-by beinhalten.
• Fly-by kann auch Swing-by sein.
• Swing-by ist immer Fly-by

Was meinst Du dazu?

--Asdert 13:02, 21. Mär 2004 (CET)

Ja, du hast vielleicht recht, dass wir das Differenzieren sollten: Laut LEO steht fly by allgemein für Vorbeiflug bzw. vorbeifliegen.

Swing-by ist hingegen das "Schwungholen" an einem Himmelskörper, dass mit einem Vorbeiflug verbunden ist. Allerdings muss nicht jedes fly by ein swing-by-Manöver sein.

Die Frage ist, ob es sich lohnt, für fly by einen eigenen Artikel zu machen oder ob wir das einfach im Swing-by-Artikel besser aufschlüsseln. --Pikarl 13:37, 21. Mär 2004 (CET)

Hallo,

könnte man für einen Laien (wie mich) noch verständlicher erklären, wieso dieses "Schwungholen" eigentlich funktioniert? Muss denn nicht die Gravitation, die den Flugkörper bei Annäherung anzieht, bei Entfernung genauso wieder anziehen? (Der Radfahrer, der in eine Talsenke fährt, kommt ja unabhängig von seiner Anfangsgeschwindigkeit auch nicht auf der anderen Seite (auf gleicher Höhe natürlich) mit Geschwindigkeitsgewinn wieder heraus). Der Vergleich mit dem Hammerwerfer ist für mich nicht befriedigend. Woher kommt der Netto-Gewinn? Oder gibt es schon an anderer Stelle in der Wikipedia eine Erklärung, auf die man einen Link setzen könnte?

Grüße,

Clemens

Hallo Clemens! Bei Deinem Bild ist der Radfahrer die Sonde, die Senke der Planet. Was Dein Bild aber nicht beschreibt: der Planet bewegt sich ja auch noch. Du müsstest also in eine Senke fahren, die sich gleichzeitig mit Dir fortbewegt, aber mit einer anderen Geschwindigkeit.

Eine gute Beschreibung mit einem bisschen Mathematik: http://www.bernd-leitenberger.de/swingby.html, zuvor vielleicht noch http://www.bernd-leitenberger.de/orbits.html und http://www.bernd-leitenberger.de/planetare-bahnen.html. --Asdert 03:30, 19. Sep 2004 (CEST)

Ein einfacher zu verstehender aber ähnlicher Vorgang ist das Werfen eines Balles auf einen fahrenden Lastwagen. Sitzt man im LKW und ein Ball wird von einem aussenstehenden (ruhenden) Beobachter auf den LKW geworfen, so sieht der Fahrer des LKW, dass der Ball genauso schnell wieder wegfliegt, wie er ankam. Für den aussenstehenden Beobachter gilt dies nicht mehr. Dieser beobachtet eine Geschwindigkeitsänderung des Balles.

Vielleicht kann man diese Erklärung in den Artikel mit aufnehmen, bzw. einen Link auf den Artikel Stoss setzten.

Die Sache ist vielleicht noch nicht optimal formuliert (wenn auch angedeutet und vor allem in der Animation ersichtlich). Es ist nicht die Gravitation, welche die Sonde beschleunigt/abbremst, sondern die Bahnbewegung (Orbit) des Himmelkörpers. -- Re probst 18:13, 14. Okt. 2009 (CEST)Beantworten

Die Erklärung ist im Artikel nicht korrekt. Falls die Raumsonde aus größer Entfernung einen Planeten ansteuert und diesen wieder verlässt (ohne Raketenantrieb) gilt Energie- und Impulserhaltung. Dies ist ein elastischer Stoß. Die Sonde kann jedoch bei größter Annäherung und daher größer Geschwindigkeit an den Planeten beschleunigen oder abbremsen. Der gleiche Impulsübertrag, sprich die gleiche Treibstoffmenge, führt bei maximaler Geschwindigkeit zu größten Energieänderung ${\displaystyle \Delta E=m\ v\Delta v}$. Daher ist dieses Manöver treibstoffsparend, wenn die Energie erhöht (äußere Planeten) oder verringert (innere Planeten) werden soll.

Der elastischen Stoß bei dem Impuls- und Energieerhaltung für die Bewungung gelten, kann ohne Kenntnis der genauen Wechselwirkung berechnet werden. Bei einem Stoß zweier Körper, hier Sonde und Planet, gilt der Energie- und Impulserhaltungssatz. Die Bewegungsenergie der Teilchen kann eventuell in innere Energie (Wärme oder Rotation) umgewandet werden oder auch innere Energie in Bewegungsenergie transferiert werden. Tatsächlich wird die Rotation der Sonde durch die Gezeitenkraft tatsächlich leicht beeinflusst. Dies ist jedoch vernachlässigbar.

Wir betrachten daher den elastischen Stoß bei dem die Bewegungsenergie erhalten bleibt. Besonders einfach wird die Berechnung im Schwerpunktsystem. Hier bewegen sich die Teilchen auf einander zu, so dass der Gesamtimpuls m1*v1 + m2*v2 gleich null ist. Die Impuls- und Energie ist offenbar erfüllt, wenn sich die Teichen nach dem Stoß wieder mit betragsmäßig gleichen genau entgegengesetzten Geschwindikeiten voneinander entfernen. Da die Masse des Planeten sehr viel größer als die der Sonde ist, steht der Planet fast im Schwerpunktsystem (v2=0). Die Sonde entfernt sich nach dem Stoß wieder mit der betragsmäßig gleichen Geschwindigkeit. Es gibt keinen Energieübertrag !

Die Beschreibung als elastischer Stoß ist genau die richtige, die Schlussfolgerung, dass es deswegen keinen Energieübertrag gibt, ist meines Erachtens jedoch falsch. Wie die Geschwindigkeitsbetrachtung ist auch die Energiebetrachtung eine Frage des Bezugssystems. Im Bezugssystem des Planeten findet tatsächlich keine Energieübertrageung statt, da die Sonde relativ zum Planeten vor und nach dem "elastischen Stoß" dieselbe Relativgeschwindikeit hat. In einem anderen Bezugssystem, wie etwa dem der Sonne, kann sich der Betrag der Sondengeschwindigkeit und damit deren Energie sehr wohl verändern. Die Analogie mit dem Tennisschläger hilft da wirklich weiter: Im Bezugssystem des Tennisschlägers findet beispielsweise beim Aufschlag kein Energieübertrag auf den Ball statt, vor und nach dem Schlag hat der Ball die gleiche Relativgeschwindigkeit zum Schläger. Dennoch findet im Bezugssystem des Zuschauers selbstverständlich ein Energieübertrag auf den Ball statt!

Der ganze Artikel macht meines Erachtens daher eine ernste Falschaussage, da mehrmals behauptet wird, die Energie und Geschwindigkeit der Sonde können nur durch die Raketentriebwerke geändert werden. Die damit zusammen aufgestellte Behauptung, dass sinngemäß der Wirkungsgrad der Raketentriebwerke mit der Geschwindigkeit ansteige, ist ebenfalls nicht zu halten. Eine Rakete ist ein eigenes Bezugssystem, sie weiss gar nichts von Ihrer eigenen Geschwindigkeit relativ zu irgendwelchen anderen Bezugssystemen. Demnach kann auch die Effizienz Ihrer Motoren nicht davon abhängen! --Frank Rominger 10:35, 20. Sep 2006 (CEST)

Danke für den Hinweis, der User auf den Du geantwortet hast ist ein notorischer Selbstdarsteller, der glaubt als einziger im Besitz der Wahrheit zu sein. "Seine Wahrheit" hat er mittlerweile versucht in einer ganzen Anzahl von Artikel unterzubringen - u.a. auch hier in Swing-By, ich habe seine Änderungen zurückgesetzt. -- srb ^♋ 11:15, 20. Sep 2006 (CEST)

Beim zentralen "Stoß" der Raumsonde (Masse m₁, Geschwindigkeit v₁) und des Planeten (Masse m₂ sehr viel größer m₁ und v₂=0) kann die Geschwindikeit aus Energieerhaltung und Impulserhaltung nach dem elastischen Stoß berechnet werden. Dies ist im Artikel Stoß_(Physik) in allen Einzelheiten vorgerechnet. Es gilt

-> ${\displaystyle v_{1}'={\frac {(m_{1}-m_{2})\cdot v_{1}+2\ m_{2}\cdot v_{2}}{m_{1}+m_{2}}}\approx -v_{1}}$

Im Ruhesystem des Planeten, das praktisch mit dem Schwerpunktsystem zusammenfällt, bleibt die Geschwindigkeit vom Betrag und damit die kinetische Energie unverändert. Jetzt könnte man sich allerdings vorstellen, die Sonde würde in der Bahn des Planeten ruhen und der Planet mit einigen 10 km/s auf die Sonde prallen und diese wie eine Feder mit doppelter Geschwindigkeit ins Weltall zurückschleudern. Ein solcher Vorgang wäre für die Sonde von fataler Wirkung und ist allein durch die Gravitation nicht denkbar. Die Gravitation bewirkt nur eine Anziehung und keine Abstoßung wie durch eine zusammengedrückte Feder. Es darüber hinaus auch nicht möglich die Sonde vor dem Planten "zum Stehen zu bringen" ohne dabei erheblich Energie (Raketentreibstoff) zu verbrauchen.

Sehr schön gerechnet - nur leider (wie immer bei Dir) an den Realitäten vorbei: Wenn Du nicht so stur an Deinen fixen Ideen und Laieninterpretationen festhalten würdest, müßtest Du eigentlich anhand Deiner Rechnungen selbst feststellen dass an Deiner Beschreibung etwas nicht stimmen kann, da Swing-By-Manöver seit Jahrzehnten erfolgreich angewandt werden (ohne wären Missionen wie z.B. Ulysses beim derzeitigen Stand der Technik gar nicht möglich). Zum wiederholten Male: das Swing-By ist kein Zwei-Körper-Problem, sondern es ist mindestens ein dritter Körper notwendig. -- srb ^♋ 15:33, 22. Nov. 2006 (CET)Beantworten

In der Tat schön gerechnet. Sogar mit dem richtigen Ergebnis: Im mitbewegten System des Planeten gibt es tatsächlich keine merkliche Änderung zwischen Einfalls- und Ausfallsgeschwindigkeit. Das gilt auch für Tennisball und Tennisschläger. Aber in einem System, in dem sich der Planet (der Tennisschläger) bewegt, bekommt die Sonde (der Ball) sehr wohl Impuls- und Energie ab. --89.204.139.111 16:55, 30. Jul. 2012 (CEST)Beantworten

Ich hatte den Artikel mal etwas überarbeitet, um die falsche Darstellung durch die Gravitation der Planeten werde Energie übertragen zu korrigieren. Benutzer:Phoenix-R hat die Form der Darstellung dankenswerter Weise verbessert. Einen Punkt hatte er allerdings wohl etwas falsch verstanden bzw. ich hatte mich etwas unklar ausgedrückt. Der Swing-by hilft nur dann Treibstoff zu sparen, wenn der Antrieb in oder gegen die Richtung der Bahnbewegung erfolgt.

Falls parabolische Bahnen der Kometen hiermit erklärt werden sollen, gibt es da zunächst einen Haken. Ein Komet gast, so sollte man annehmen, bevorzugt in Richting der Sonne aus. Dies führt auch zu einer kleinen Energiezufuhr. die jedoch weit geringer ist als bei Gasausstoß gegen die Flugrichtung wie sie bei einer Raumsonde erfolgt. Die Annahme, das die Gase in Richtung der Sonne ausgestoßen werden ist jedoch nur richtig, falls der Komet nicht rotiert. Durch die Rotation kommt es durch einen Verzögerungseffekt, der Komet erwärmt sich im Laufe des "Tages" und stößt die Gase bevorzugt "nachmittags" aus. Erst dadurch kommt es zum Swing-by.

Offengestanden verstehe ich von der ganzen Materie nur wenig. Mir war eigentlich nur aufgefallen, dass es da eine Graphik gab, die auf Grund falscher Zeichensetzung nicht dargestellt wurde. Die habe ich aktiviert und dann ein paar Sätze verändert um die Sprache zu glätten. Fachlich konnte ich leider nicht beitragen. Gruß --Phoenix-R 19:12, 31. Aug 2006 (CEST) PS.: Bitte auch in der Diskussion signieren. Man weiß dann einfach, mit wem man es zu tun hat. Ansonsten: Danke für Deine Verbesserungen.

Hallo Asdert,

genau diese Links habe ich gesucht, mit der Mathematik dahinter. Vielen Dank! Könnte man die noch in die Seite aufnehmen?

Clemens

Ja, könnte man. ;-) Sei mutig und füge den Link ein. Und noch ein Tipp: Diskussionsbeiträge kann man mit zwei Bindestrichen und vier Tilden unterschreiben, dann kommen automatisch Benutzername und Datum in den Beitrag. --Asdert 10:37, 20. Sep 2004 (CEST)

Mache ich. Und den Tipp probiere ich auch gleich aus ... -- CWilhelm 16:11, 23. Sep 2004 (CEST)

Alles klar, genau so geht es. Und mit Doppelpunkten am Zeilanfang werden Diskussionsbeiträge eingerückt, damit man sieht, wo ein neuer Beitrag beginnt, und wer sich auf wen bezieht. --Asdert 00:35, 24. Sep 2004 (CEST)

Im Artikel steht: Dadurch, dass sich der Planet bei seinem Weg um die Sonne relativ zur Sonde von der Sonde wegbewegt, gewinnt sie an Geschwindigkeit hinzu. Der Effekt ist vergleichbar mit einem Hammerwerfer, der von einem fahrenden Auto aus wirft. Meiner Meinung nach ist es nicht unbedingt so, dass sich der Planet von der Sonde wegbewegt. Bei einem Swing-by an einem inneren Planeten kann es doch auch vorkommen, dass sich der Abstand Sonde-Planet zeitweise verringert, oder? Wie seht Ihr das? Außerdem finde ich das Bild vom Hammerwerfer und dem fahrenden Auto eher irreführend. Es geht ja hier nicht um überlagerte Bewegungen. Was meint Ihr? --Asdert 22:10, 22. Dez 2004 (CET)

Ich verstehe von dem thema nicht sonderlich viel. Ich wollte aber mal die beiden Nasagrafiken überarbeiten und hab mich mit den dingern und den blauen und schwarzen pfeilen auseinander gesetzt. wenn die grafiken stimmen (und davon gehe ich mal aus) dann ist es tatsächlich so, dass eine bewegung MIT der sonde zur verschnellerung und eine GEGEN die sonde zur verlangsamerung führt. Die grafiken liegen hier bei mir noch auf halde, weil ich erstmal eine andere vorziehe.
Das beispiel mit dem Hammerwerfer finde ich auch nicht sogut. grade bei der verlangsamung haut das überhaupt nicht hin. --Horst Frank 00:02, 23. Dez 2004 (CET)

Stimmt, Swing-By heißt tatsächlich nicht nur beschleunigen am Gravitationsfeld - sondern kann eine Sonde genauso gut auch verlangsamen. Das hängt ganz davon ab, aus welcher Richtung man die Sonde einschießt: Entweder holt sie ihn langsam "von hinten" ein oder sie fliegt "von vorne" auf ihn zu. Der erste Fall bewirkt (IMHO) eine Abbremsung der Sonde und der zweite eine Beschleunigung. Ganz gut ist das hier erklärt (Beispiel Tennis). --Pikarl 16:14, 23. Dez 2004 (CET)

Ich verstehe die zweite Grafik im ARtikel so, dass ein einholen von hinten zu einer verschnellerung führt Vout > Vin. --Horst Frank 17:27, 23. Dez 2004 (CET)

Datei:Swing-by.jpg Wäre eine grafik in dieser art okay? --Horst Frank 14:04, 30. Dez 2004 (CET)

Hmmm. Sowohl in der Abbildung, die zur Zeit beim Artikel steht, wie auch in der, die Du vorschlägst, sieht es so aus, als ob die Endgeschwindigkeit der Sonde eine vektorielle Addition der Anfangsgeschwindigkeit und der Planetengeschwindigkeit ist. Das ist aber NICHT so, der Sachverhalt ist ein bisschen komplexer. Natürlich hängt die Bahnänderung vom Abstand Sonde-Planet ab, und auch von der Masse des Planeten. Ohne Einfluss des Planeten wird die Bahn nur durch die Anziehungskraft der Sonne bestimmt. Jetzt kommt noch der Einfluss des Planeten dazu. Zu jedem Zeitpunkt wirken dann die Anziehungskräfte von Sonne und Planet, und diese beiden werden vektoriell addiert, nicht die Geschwindigkeiten. --Asdert 16:23, 30. Dez 2004 (CET)

könntest du das skizzierrren? oder aber meine grafik runteladen und vollkritzeln? kannst das dann auch gerne wieder unter den gleichen namen hochladen. Oder ist das etwa garnicht in einer grafik zu erklären? --Horst Frank 17:09, 30. Dez 2004 (CET)

Schwierig. Meine Versuche scheitern an der Zeitabhängigkeit, denn man muss ja Bewegungen darstellen. Bei mir sind dann zum Schluss immer zu viele Linien und Pfeile im Bild. Ein Trickfilm wäre da als Medium passender als eine Zeichnung. --Asdert 15:53, 26. Jan 2005 (CET)

Stefan-Xp hat jetzt zwei gute Animationen eingestellt. Vielen Dank. Dann könnten jetzt die beiden Bilder mit dem Jupiter raus, oder? --Asdert 21:40, 13. Aug 2005 (CEST)

erledigt. --Asdert 10:01, 30. Aug 2005 (CEST)

Super Artikel! Das muss ich schon sagen! Hat mir sehr gut gefallen! Danke! --Slashatdot 07:02, 7. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

...ist super!! Aber vielleicht noch hinzufügen, dass die (ebendalls animierte) Grafik die Geschwindigkeit auf der y-Achse hat.

Auch super finde ich, dass hier Leute nicht nur den Artikel sondern auch Fragen zum Thema miteinander disskutieren.

Was Swing-By nun auf englisch hießt halte ich für irrelevant. Das Wort wurde wahrscheinlich gewählt um es irgendwie anschaulich zu machen (für normale Menschen verständlich) - hat offensichtlich nicht geklappt. Was ich unter Schwung holen verstehe ist mit dem Fahrrad so stark zu beschleunigen um dann über einen steilen Berg zu kommen und das hat nichts damit zu tun, von einem Planeten kinetische Energie zu stehlen um sie selbst zu benutzen.

Doch das Bild ist gar nicht so schlecht. Die Sonde holt quasi beim Swing-by Schwung, um in die innern Regionen des Sonnensystems zu gelangen (von der Sonne weg quasi den Berg hoch). Die Verfechter der falschen These der Planet übertrage Energie auf die Sonde sollten sich die Animation vielleicht mal genau anschauen und überlegen, wieso ein Vorbeiflug am gleichen Himmeslköper, Erdmond, Venus und Erde sowohl zum Beschleunigen als auch zum Abremsen geeigent sein kann. Die Antwort lautet: Die Beschleunigung durch die Raktentriebwerke ist bei hoher Geschwindigkeit effizienter, egal ob beschleunigt oder gebremst wird.

Ich empfehle bei Erklärungsproblemen mit Bezugssystemen zu arbeiten. Der Vorgang des Bremsens, Beschleunigens oder des einfachen Vorbeifluges ist aus der Perspektive des Planeten immer der gleiche (s"dabei verändert sie nicht die Geschwindigkeit relativ zum Planeten, wohl aber zur Sonne" und natürlich zum Zielplaneten!!). Wenn man das hat dann besieht man sich das Ganze im Bezugssystem Sonne.

Gruß, Mq

Sorry, dieses wirre Zeug verstehe ich nicht.

Also das ist doch wohl ein Ulk (obwohl es im ersten Anschein schlüssig scheint, dass das Ganze funktioniert). Ein Flugkörper bewegt sich auf einen Planeten zu. Dabei legt er einen Weg x zurück. Auf diesem Weg wird er beschleunigt. Wenn er vom Planeten weg will, muß er aber dummer Weise den gleichen Weg zurücklegen und wird dabei entschleunigt. Und in der Schule habe ich gelernt ${\displaystyle E_{hub}=m\cdot g\cdot h}$. Er mag ja durchaus seine Richtung ändern, aber die Geschwindigkeit bleibt gleich. Da sollte das Gleiche gelten wie für eine bewegte elektrische Ladung im Magnetfeld - Ablenkung ja, aber keine Geschwindigkeitsänderung. (Man kann natürlich behaupten er wäre z.B in x-Richtung schneller geworden - ist dann aber in y-Richtung um den gleichen Betrag langsamer geworden.) Kann man da nicht ein Perpeteum Mobile daraus bauen? Man schickt einen billigen Stein immer zwischen zwei Planeten hin und her und dann, wau, gibt's kinetische Energie ohne Ende.

Hallo IP! Die von Dir genannte Formel gilt für einen Körper bei konstantem g. Hier haben wir zwei Körper (eigentlich sogar drei, denn die Anziehungskraft der Sonne ist ja die Ursache für die Bewegung der beiden anderen Körper, die nur in erster Näherung geradlinig ist) und eine Anziehungskraft, die entfernungsabhängig ist. Bei Deiner Anschauung (und Deinem Perpetuum Mobile) vernachlässigst Du den Impuls des größeren Körpers. Gerade die Impulsänderung des Planeten ist es ja, der die Raumsonde beschleunigt oder abbremst. Mit jeder Raumsonde, die wir am Jupiter vorbeischießen, bremsen wir ihn ab. Da Jupiter aber ziemlich massig ist, macht sich das kaum bemerkbar. Gut so! --Asdert 19:57, 24. Jan. 2007 (CET)Beantworten

Gut ich korrigiere: Auf seinem Weg zum Planeten unterliegt er dabei, je näher er kommt, einer immer größeren Anziehungskraft. Wenn er weg will sinkt diese wieder. In Summe wird auf dem Hinweg (runter) genau so viel Arbeit verrichtet wie auf dem Rückweg (hoch). Jupiter unterliegt übrigens während der gesamten Zeit der gleichen Anziehungskraft wie der Flugkörper. Wenn wir auf ihn zufliegen, ziehen wir in an. Wenn wir wegfliegen, stoßen wir ihn aber nicht ab, sondern ziehen ihn immer noch an. Warum sollte er also langsamer werden. In Summe hat sich nichts getan außer einr Richtungsänderung.

${\displaystyle \cdot E_{Planetdavor}+E_{Sondedavor}=E_{Planetdanach}+E_{Sondedanach}\cdot }$

Entweder fehlt dem Planet die Energie die die Sonde nach einer (unmöglichen) Beschleunigung haben sollte, oder wir haben ein Perpeteum Mobile. Impuls ist nicht Energie!

${\displaystyle p={\sqrt {2\cdot E\cdot m}}}$

Für Dich ist eine Beschleunigung unmöglich? Ich frage mich, wie dieses Verfahren dann bisher angewendet werden konnte, wenn es deiner Meinung nach nicht funktionieren kann. Glaubst Du nur, was Du selbst rechnest? Die Formeln sind ja bekannt, es dürfte nicht allzu schwer sein, das iterativ numerisch anzugehen. Vergiss nicht, dass es sich um ein Dreikörperproblem handelt. Wenn Du die Sonne als Bezugspunkt nimmst, dann muss sich Jupiter entsprechend bewegen (das hast Du oben vernachlässigt). Als Anregung kannst Du Dir ja auch die Gravitations-Simulationen anschauen, die es im Web gibt. Wie erklärst du dir die? Alles Fälschungen? --Asdert 22:19, 24. Jan. 2007 (CET)Beantworten

Solange irgendeine Behauptung gegen den Energieerhaltungssatz spricht brauche ich nicht weiter darüber nachzudenken. Bietest du einen Ansatz dafür lasse ich mich gern überzeugen. Solange der nicht kommt, sind für mich solche Bahnmanöver rein geometrischer Natur um den günstigsten und somit schnellsten Weg zu gehen. Wenn man zu einem Punkt kommen will, der hinter der Sonne liegt, kann man nicht einfach hindurch. Also muß man einen Umweg nehmen. Swing by ist dafür optimal, keine Frage. Oder man wartet bis das Objekt der Begierde den geringsten Abstand zu uns hat, aber das kann unter Umständen ein paar hundert Jahre dauern. Such dir doch mal ein paar Flugbahnen herraus die mit Swing by geflogen wurden und rechne mal nach wann man hätte sonst wie dorthinkommen können.

Kann man das Manöver der Apollo 13 wirklich als Swing-By bezeichnen? Da der Mond sich nicht relativ zur Erde bewegt, kann er ein Objekt auch nicht relativ zur Erde beschleunigen oder abbremsen. Der Mond diente bei Apollo 13 m.E. nur als "Wendemarke". --Plenz 17:34, 28. Feb. 2007 (CET)Beantworten

Hallo Plenz! Der Mond bewegt sich sehr wohl relativ zur Erde, und die physikalischen Grundlagen sind die selben wie beim Swing-By einer Planetensonde. Der große Unterschied liegt darin, dass bei Planetensonden hauptsächlich eine Geschwindigkeitsänderung durchgeführt wird, bei Apollo 13 war es hauptsächlich eine Richtungsänderung. Ich halte den Ausdruck "Swing-By" bei Apollo 13 für korrekt. --Asdert 17:57, 28. Feb. 2007 (CET)Beantworten

OK, der Mond bewegt sich relativ zur Erde, aber nur zwischen 356.400 und 406.700 km hin und her... ich glaube, das können wir vernachlässigen. Im englischen Artikel ist - soweit ich das sehe - immer nur von einer Geschwindigkeitsänderung die Rede, und Apollo 13 wird dort auch nicht erwähnt. Die einzigen Seiten, auf denen "Swing-By" und Apollo 13 im Zusammenhang erwähnt sind, findet Google in der deutschen Wikipedia. Ich befürchte deshalb hier eine Fehlinterpretation dieses Begriffs. --Plenz 19:05, 28. Feb. 2007 (CET)Beantworten

Naja, der Mond bewegt sich immerhin auch noch um die Erde herum, und die Bahngeschwindigkeit von 1 km/s ist da nicht vernachlässigbar. Auf jeden Fall sorgt Newton dafür, dass sich der Geschwindigkeitsvektor ändert, sowohl im Betrag als auch in der Richtung. Ich sehe nicht, warum man die Bahnänderung von Apollo 13 nicht als Swing-By bezeichnen sollte. Die NASA verwendet den Ausdruck übrigens selbst: hier und an vielen anderen Stellen, wo dieser Text wörtlich kopiert wurde. Auch Jack Crenshaw, der schon Jahre zuvor für die NASA verschiedene Bahnberechnungen durchgeführt hat, spricht in einem Interview vom swingby. Eine Fehlinterpretation? Ich denke: eher nicht. --Asdert 00:20, 1. Mär. 2007 (CET)Beantworten

Was den Mond betrifft: seine Bewegung um die Erde herum ist irrelevant. Wenn ein Körper mit Fluchtgeschwindigkeit die Erde verlässt, den Mond umrundet und wieder zurück kommt, wird er wieder genau Fluchtgeschwindigkeit haben. Sonst könnte man ja für sämtliche Raumsonden das Erde-Mond-System als Swing-by-Schleuder benutzen, indem man sie mehrmals um Erde und Mond kreisen lässt.

Deine Quellen sind allerdings nicht von der Hand zu weisen. Dann werde ich das Thema mal in der englischen Wikipedia ansprechen, ob die Leute dort meinen, dass Apollo 13 in ihrem Artikel noch fehlt. --Plenz 06:56, 1. Mär. 2007 (CET)Beantworten

Mehrfach um Erde und Mond kreisen lassen, so wie das bei Clementine geplant war? Eine Beschreibung der geplanten Bahn findest Du hier und ein Bild dort.

Das Bild verdeutlicht die zweite Hälfte der Mission, bei der geplant war, dass Clementine die Mondumlaufbahn verlässt, zwei Mal an der Erde und einmal am Mond vorbeifliegt, um zu Geographos zu gelangen. Das schlug aber fehl.

Hast recht, Denkfehler meinerseits. Wenn die Sonde das Erde-Mond-System verlässt, funktioniert die Sache natürlich. Entscheidend ist immer, dass die Geschwindigkeit der Sonde nur in die Richtung zunehmen kann, in die sich der verwendete Himmelskörper bewegt. Dies ist - was den Mond betrifft - bei einer Rückkehr auf die Erde nicht der Fall. Es findet kein Energiegewinn der Sonde auf Kosten des Mondes statt. --Plenz 10:44, 1. Mär. 2007 (CET)Beantworten

Wenn Du in der en-WP nachfragst, dann musst Du aber auch berücksichtigen, dass es im Englischen mehrere gebräuchliche Wörter für die Apollo-13-Bahn gibt. Es ist möglich, dass die Leute dort darauf verweisen, dass bei Apollo 13 ein gravity assist oder eine free return trajectory eingesetzt wurde, vielleicht taucht auch die Bezeichnung slingshot auf. Die letzten beiden Wörter werden wohl nur für die Erde-Mond-Erde-Bahn verwendet, weshalb mancher meinen könnte, dass gravity assist und swingby (oder flyby) hierfür nicht richtig wären. nach wie vor bin ich aber der Meinung, dass eine free return trajectory ein Sonderfall des Swingby ist. --Asdert 10:08, 1. Mär. 2007 (CET)Beantworten

Es ist egal, ob das Ding "Apollo 13" oder "hoch geworfener Stein" heißt! Ein absoluter Energiegewinn durch "swing by" ist unmöglich. Möglich ist eine Richtungsänderung zum Beobachter, womit eine Geschwindigkeitsänderung zum Beobachter ebenfalls möglich ist (ob sich ein Objekt mit 1000 m/s von der Erde entfernt oder auf die Erde zubewegt ergibt natürlich eine andere Relativgeschwindigkeit). Die Geschwindigkeit des sich bewegenden Objektes hat sich nicht erhöht. "Perpeteum mobile" läßt grüßen! Das ist Stoff der Klassenstufe 7! Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie und zurück. Solche Diskussionen sind hier echt fehl am Platz.

Nix für ungut, aber in der 7. Klasse werden sicherlich keine Dreikörperprobleme behandelt: in solchen Fällen kann ein einzelner Körper durchaus seine Energie ändern, nur die Gesamtenergie muss erhalten werden – das hat absolut nichts mit einem Perpeteum mobile zu tun. Von Deinem Umgangston wollen wir zudem auch nicht unbedingt reden ... -- srb ^♋ 23:15, 20. Mär. 2007 (CET)Beantworten

Ich werde mich bemühen meinen Umgangston zu verbessern (Entschuldigung - war nicht beabsichtigt). Wirft man einen Stein senkrecht nach oben, hat er eine kinetische Energie x, diese wird mit steigender Höhe in potentielle Energie umgewandelt. Am Scheitelpunkt (senkrechter Wurf) ist die kinetische Energie null und die potentielle Energie entspricht dem Wert vom m/2*Ausgangsgeschwindigkeit^2. Dann plumst der Stein mit wachsender Geschwindigkeit nach unten. Potentielle Energie wird in kinetische Energie umgesetzt - beim Aufschlag in Verformungsarbeit, Wärme u.s.w. umgewandelt. Fliegt gleicher Stein an einem Himmelskörper vorbei, wird er erst beschleunigt (Energiezuwachs) und dann wird er abgebremst. Dabei muß rein wie raus (aus dem gravitatorischem Einflußbereich) eine Arbeit von m*g*h verrichtet werden (am oder durch den Stein). Da der Stein nicht durch das Zentrum des Himmelskörpers fliegen kann (die wirkende Kraft also nicht exakt in oder exakt entgegen der Flugrichtung wirkt) erfolgt eine Richtungsänderung. Die Energie im Abstand x vom Himmelskörper ist immer gleich. Entweder in Form kinetischer oder in Form potentieller Energie.

Du vergißt den dritten Körper (die Sonne - oder bei Apollo 13 die Erde): für einen Swing-By mit Impulsgewinn und/oder Richtungsänderung ist der dritte Körper unerläßlich. -- srb ^♋ 23:25, 27. Mär. 2007 (CEST)Beantworten

Nein! Ich kenne keine technische Einrichtung, die aus einem solchem Vorgang einen Energiegewinn ermöglicht. Wenn ja, hätte die Meinscheit das Problem der Energieerzeugung ohne Umweltverschmutzung, Ozonloch, u.s.w. gelöst.

Hallo IP, hast du den Beitrag von srb gelesen und verstanden? Der Energieerhaltungssatz gilt auch hier, und zwar im abgeschlossenen System des Sonnensystems. Wo liegt dein Problem? --Asdert 14:37, 2. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Das Sonnensystem ist also abgeschlossen, na klar! Das hätten manche vielleicht gerne, und zwar die Idealisten. Realisten sehen daaaaas ganz anders. Wie gesagt - mit deiner Aussage ist unser Energieproblem gelöst. Du brauchst es nur technisch umzusetzten. Für solch eine genial einfache Lösung kriegst du von jeder Bank ein zinsfreies Darlehen und kannst das Ganze zur Realität werden lassen.

Hallo IP, bitte bleibe sachlich! --Asdert 09:01, 5. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Unsachlich ist ein "abgeschlossenes Sonnensystem"! @Asdert: Die WP ist (teilweise) super, manche Beiträge und Artikel spotten allerdings jeder Beschreibung. Freies Wissen ist und bleibt freies Wissen. Abgeschlossene Systeme dienen der Beschreibung von theoretischen Möglichkeiten. Sie sind aber nicht real, wirklich oder tatsächlich! In den physikalischen Beiträgen werden diese Annahmen allerdings sehr oft zu einer Wahrheit gemacht, die real nicht existiert. Lass Idealisierungen weg und frag dich, was real, wirklich übrig bleibt.

Ich denke, Du hast uns Deine Verständnisprobleme mittlerweile sehr deutlich gemacht. Weitere Beiträge in dieser Richtung, die nichts zur Artikelarbeit beitragen, werde ich in Zukunft entfernen. Gruß -- srb ^♋ 22:54, 14. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Erhem. Ohne alles gelesen zu haben: Gerade wenn man innerhalb eines Systems bleibt, sind Swing-bys ausgesprochen hilfreich. Es ist dann allerdings viel einsichtiger, sich von Energie- und Geschwindigkeit zu loesen und stattdessen den Bahndrehimpuls zu betrachten. Damit sollten z.B. die im Text als erste Beispiele erwaehnte Apollo 13 un Mariner 10 viel klaren werden. --Rivi 23:04, 14. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Swing-Bys am Mond wurden eindeutig von den STEREO Sonden durchgefürt.--Uwe W. 13:26, 17. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Hallo alle zusammen,
also ich finde, Schwerkraftumlenkung ist ein wirklich guter und treffender (deutscher) Begriff – da kann man sich auch gleich etwas treffendes drunter vorstellen (im Gegensatz zu Swing-by, was mich irgend wie immer ans Tanzen erinnert :-) ). Und da das hier die deutsche Wikipedia ist und wir ja hauptsächlich für die Allgemeinheit (und nicht nur für die Fachleute) schreiben, sollte das meiner Meinung nach auch der erstgenannte Begriff sowohl in der Artikel-Einleitung als auch für den Artikel-Namen werden.
Mit freundlichen Grüßen .. Conrad 11:27, 16. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Also ich würde bei einem Lemma "Schwerkraftumlenkung" wohl eher an eine Rolle oder einen Flaschenzug denken ;-) Ansonsten klingt es eigentlich nicht schlecht, wenn da angesichts der Googletrefferlage ([1]) nicht das mulmige Gefühl der Begriffsbildung aufkäme ... -- srb ^♋ 12:34, 16. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Ja stimmt, da könntest du recht haben. ;-) Schade eigentlich, daß die Regeln hier so sind wie sie sind, ..naja, was gut ist, setzt sich sowie so irgendwann durch. :-)
Mit freundlichen Grüßen .. Conrad 16:06, 16. Apr. 2007 (CEST)Beantworten

Wie? "Swing by" ist jetzt out? Hallo - und ich dachte das ist die Lösung der Energieprobleme der Menschheit! :)

(Der vorstehende Beitrag stammt von 88.74.131.169 – 22:31, 17. Apr. 2007 (CEST) – und wurde nachträglich signiert.)Beantworten

Generell mal folgende Frage. Welchen Fall haltet ihr wohl für wahrscheinlicher?

• Ein Leser stolpert irgendwo über das Wort "Schwerkraftumlenkung" und schaut in der Wikipedia nach, weil er wissen möchte, was das ist
• Ein Leser stolpert irgendwo über das Wort "Swing By" und schaut in der Wikipedia nach, weil er wissen möchte, was das ist

Also, ich tippe auf letzteres. --Plenz 09:28, 7. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

Der Leser hat eine Vorkenntniss, sonst würde er gar nicht über das Problem stolpern. Er stolpert vermutlich über das Problem Geschwindigkeitszuwachs. Dies ist gleicbedeutend mit einem Energiegewinn. Da stellt sich die Frage - relativ zu was/wem. Relativ zu dem Objekt an welchem das Swing by Manöver ausgeführt wird gibt es logischerweise keinen Energizuwachs. Relativ zu einem drittem Objekt aber schon. Die Richtungsänderung bewirkt zu einem dritten Objekt auch eine Energieänderung. Betrachtet man das Gesamtsystem ändert sich nichts (Energieerhaltungssatz). Liege ich da falsch? --Findichgut 00:08, 8. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

Hallo Findichgut! Ganz korrekt sind die Ausdrücke nicht. Man hat nicht "Energie relativ zu Objekten". Die Energie beruht auf Geschwindigkeit, und dafür braucht man ein Bezugssystem. Es bietet sich dabei an, einen der drei Körper als ruhend zu betrachten, am besten den Zentralkörper. Du hast Recht: in diesem abgeschlossenen System gilt der Energieerhaltungssatz. Aber das gehört eigentlich nicht mehr in die Diskussion um das Lemma. Ich bin dafür, den Begriff Swing-by zu behalten. --Asdert 08:44, 8. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

Um auf deine eigentlich Frage zurückzukommen, Plenz: Dafür gibt es ja auch die Weiterleitungen, welche bewirken, daß der interessierte Leser in jedem Fall hierher kommt. :-)
MfG .. Conrad 12:21, 30. Sep. 2007 (CEST)Beantworten

Nach vier Jahren hat sich das Problem nunmehr erledigt, da der Begriff Schwerkraftumlenkung -- Wikipedia sei dank -- nun vollkommen etabliert ist und auch in Fachbüchern Verwendung findet. Das Beispiel zeigt, dass es vielleicht gar nicht so schlecht ist, eine sinnvolle Begriffsbildung bei Wikipedia auch einmal zuzulassen. ist ja nicht das erste Mal, dass sich dank Wikipedia ein deutsches Synonym für einen Anglizismus etablieren konnte. 92.231.208.11 22:31, 20. Nov. 2011 (CET)Beantworten

Richtig, denn auf der anderen Seite wird unsere Sprache ansonsten gnadenlos – ob absichtlich oder nicht spielt daber keine Rolle – neben der englischen Sprache auch von allen anderen Sprachen überflutet und bis zur Unkenntlichkeit zugemüllt. Viele Wörter sind ja bis heute noch etabliert ohne daß dort auch nur ein Anzeichen einer sinnvfollen Anpassung an unsere Sprache zu erkennen ist, so wie beispielsweise dieses swing-by hier, dessen Bedeutung erst mit irgendwelchen Musik- oder Tanzeinlagen verständlich wird und dessen Aussprache und (angeblich deutsche) Schreibweise nicht einmal die Auszeichnung Deutsch verdient. --92.225.51.169 14:54, 12. Jan. 2012 (MEZ)

Das Katapultmanöver wäre auch noch ein besser passendes (fast deutsches) Wort, welches alle Zuhörer gestern bei einer gut übersetzten Sternentor-Folge (78: Rettung im All) hören durfen und zu dem u.a. unter [2] auch eine schriftliche Nennung (kwasi als Beleg, aus dem echten Leben) zu finden ist. --92.225.51.169 14:54, 12. Jan. 2012 (MEZ)

3-dimensional?

Letzter Kommentar: vor 17 Jahren3 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Liebe Swing-by-Erklärer,
so wie ich den Mechanismus jetzt verstehe, entfaltet Swing-by seine Wirkung, indem das Fahrzeug die Bahn eines Himmelskörpers VOR oder HINTER ihm kreuzt. Ist durch Swing-by auch ein Manöver denkbar, mit Hilfe dessen ein Flugobjekt im 90° Winkel die Bahnebene nach oben oder unten verlässt?
Gruß, --Slashatdot 12:00, 16. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

Bei Ulysses wurde bereits, wie auch im Artikel erwähnt, ein Swing-By durchgeführt, das die Sonde aus der Ekliptik in eine polare Umlaufbahn um die Sonne brachte - allerdings „nur“ mit 80° zur Ekliptik, ob theoretisch eine 90°-Auslenkung möglich wäre, müßte man mal durchrechnen. -- srb ^♋ 12:12, 16. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

Jo, das wäre meine Frage gewesen. Ich kann es mir jedenfalls nicht gut vorstellen. Möglicherweise wäre es machbar, durch zwei polare swing-byes eine senkrecht zur Ekliptik verlaufende Flugbahn einzunehmen... --Slashatdot 09:46, 23. Aug. 2007 (CEST)Beantworten

Quellen

Hallo zusammen!

Ich schreibe meine Facharbeit (Gymnasium) über den Swing-By Effekt. Leider kann ich nur bedingt gute Quellen finden, die mir (vor allem bei der mathematischen Betrachtung) weiterhelfen. Kennt jemand von euch vielleicht ein Buch oder ähnliches, das mir weiter helfen könnte?

Grüße Michael Zwack

(e-mail Adresse: michael.zwack@web.de)

Verständnis Problem

Letzter Kommentar: vor 15 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Liebe Experten

Bin zufällig über diesen Artikel gestolpert und war ein wenig überrascht. Erstens scheint meine bisherige Vorstellung des Sachverhalts nicht zu stimmen (die kleinere Überraschung) und zweitens scheint mir der entsprechende englische Artikel eine andere Erklärung zu liefern...?

Die obigen Diskussionen betonen, dass es sich um ein drei Körper-Problem handelt. Nun die konkrete Frage: Was stimmt an folgender Überlegung mit nur zwei Körper nicht?

Eine Sonde fliegt hinter einem Planeten her, nähert sich über eine längere Zeit und wird daher laufend beschleunigt. Beim Vorbeiflug wird sie durch den Planeten abgelenkt. Nehmen wir mal an um 90°: d.h. anschliessend stehen die Bahnen senkrecht zueinander und die Sonde entfernt sich in einer kürzeren Zeit (verglichen mit der Annäherung von hinten) und wird hierbei wieder abgebremst. Da die Beschleunigungs-Phase bei der Annäherung zeitlich länger dauerte, als die Verzögerungs-Phase nach dem Vorbeiflug, resultiert eine Geschwindigkeitszunahme bei der Sonde...?

Gruss --CHNB 23:19, 16. Jun. 2009 (CEST)Beantworten

Nein, die Gravitaion ist wohl für die Richtungsänderung wichtig, nicht aber für den "Schub". Lezterer ergibt sich, weil der Köper sich um die Sonne bewegt.

Das ist wie bei Ping-Pong. Wenn du den Schläger einfach hin hälst, spickt der Ball mit der selben Geschwindigkeit zurück. Bewegt du iihn aber, wird er beschleunigt; man sagt auch "gesliced". -- Re probst 18:09, 14. Okt. 2009 (CEST)Beantworten

Rückwirkung auf den benutzten Planeten

Letzter Kommentar: vor 14 Jahren2 Kommentare2 Personen sind an der Diskussion beteiligt

Im Artikel befindet sich die folgende Aussage:

"Die Energie wird hierbei der Bewegungsenergie des Planeten entzogen. Dieser wird dadurch ein wenig langsamer und vergrößert seinen Abstand zur Sonne (Virialsatz)."

Der zweite Satz ist hier m.E. unzutreffend. Eine Abbremsung eines Satelliten an einem Punkt seiner Umlaufbahn führt dazu, dass diese Umlaufbahn enger wird und nur der Punkt, an dem die Abbremsung stattfand, auch noch in der neuen, engeren Umlaufbahn enthalten ist. In der Regel verändert sich dabei die Exzentrizität der Bahn, und die Bahngeschwindigkeit danach ist in den Abschnitten, die sich am stärksten zum Zentralgestirn hin verschoben haben, sogar höher als zuvor.

Die Abbremsung bedeutet eine Verminderung der Gesamtenergie, zunächst einmal nur auf Kosten der kinetischen Energie. Während des Umlaufes bleibt anschließend aber nur die Gesamtenergie (die Summe aus kinetischer und potentieller Energie) in jedem Fall konstant. Wenn die Abbremsung dem Satelliten nun eine größere Annäherung an das Zentralgestirn ermöglicht, kann auf den hiervon am stärksten betroffenen Bahnabschnitten die potentielle Energie so stark absinken, dass der entsprechende Zuwachs an kinetischer Energie größer ist als die durch die Abbremsung entnommene kinetische Energie. Die Konsequenz ist dann eine erhöhte Bahngeschwindigkeit gegenüber Bahngeschwindigkeit auf den entsprechenden Abschnitten der früheren, weiter außen verlaufenden Bahn.

-- Martin Peterhans 03:19, 9. Aug. 2010 (CEST)Beantworten

Das ist nicht die einzige unzutreffende Aussage im Artikel. Schon die Verallgemeinerung, dass sich der Planet verlangsamt ist falsch. Kurz davor werden immer noch beide Fälle betrachtet: die Verlangsamung und die Beschleunigung. Auch das Beispiel mit Auto und Tennisball ist falsch. Es ist nicht so, dass der Ball für den Autofahrer immer gleich schnell erscheint, und dass das Auto verlangsamt wird, gilt natürlich nicht, wenn der Ball von hinten an das Heckfenster eines wegfahrenden Autos geworfen wird. Die ersten beiden Absätze des Abschnitts "Prinzip" sagen fast das gleiche aus, hier kann man kürzen. Ich habe das Ganze mal gestrafft, die Sache ist jetzt wesentlich kürzer und griffiger. --Asdert 18:09, 15. Aug. 2010 (CEST)Beantworten

Einach erklärt

Letzter Kommentar: vor 12 Jahren1 Kommentar1 Person ist an der Diskussion beteiligt

Der Planet bewegt sich im Raum um die Sonne rum. Die Sonde kommt hinter ihm her und fliegt an ihm vorbei indem sie ihn ueberholt. Jetzt wirkt die Anziehungskraft des Planeten auf die Sonde solange sie hinterher fliegt und beschleunigt die Sonde. Dadurch wird sie schneller. Dann ueberholt sie den Planeten, und wird danach abgebremst. Sie ist jetzt aber schneller geworden und wird daher kuerzere Zeit gebremst als zuvor beschleunigt. So bleibt am Ende eine Geschwindigkeitserhoehung uebrig. Man macht das bei Sonden zu den aeusseren Planeten sogar mehrfach und kommt mit einer sehr viel kleineren Rakete beim Start aus. (nicht signierter Beitrag von Re probst (Diskussion | Beiträge) 17:21, 26. Aug. 2011)

Das ist so einfach erklärt, dass es einfach nicht stimmt. Mit Deiner Erklärung wäre eine Abbremsung (die man bei interplanetarischen Missionen natürlich auch brauchen kann) gar nicht möglich. --Asdert 14:30, 20. Nov. 2011 (CET)Beantworten