Warum beschleunigt ein Raumschiff bei einem Flyby?

Ein Raumschiff beschleunigt bei einem Flyby (Vorbeiflug) aufgrund des sogenannten Gravitationsmanövers oder Swing-by-Manövers. Dabei nutzt das Raumschiff die Gravitation eines Planeten oder eines anderen Himmelskörpers, um seine Geschwindigkeit und Richtung zu ändern.

Hier ist eine vereinfachte Erklärung des Prozesses:

1. **Annäherung**: Das Raumschiff nähert sich dem Planeten und wird von dessen Gravitation angezogen. Dabei nimmt seine Geschwindigkeit relativ zum Planeten zu.

2. **Vorbeiflug**: Während des Vorbeiflugs bewegt sich das Raumschiff in einem Bogen um den Planeten. Die Gravitation des Planeten wirkt wie eine Schleuder und ändert die Richtung des Raumschiffs.

3. **Verlassen**: Nach dem Vorbeiflug verlässt das Raumschiff den Einflussbereich des Planeten. Die Geschwindigkeit des Raumschiffs relativ zum Planeten bleibt gleich, aber relativ zur Sonne (oder einem anderen Bezugspunkt) hat es an Geschwindigkeit gewonnen.

Der Energiegewinn des Raumschiffs kommt von der Bewegung des Planeten um die Sonne. Da Planeten eine sehr große Masse haben, ist der Energieverlust des Planeten vernachlässigbar klein.

Dieses Manöver wird häufig in der Raumfahrt genutzt, um Treibstoff zu sparen und die Reisezeit zu verkürzen. Ein bekanntes Beispiel ist die Raumsonde Voyager 2, die mehrere Flybys nutzte, um die äußeren Planeten des Sonnensystems zu erreichen.