De " katapultmanoeuvre ", ook wel de "gravity assist" -manoeuvre genoemd, is een ruimtevluchttechniek die wordt gebruikt om een ​​ruimtevaartuig te versnellen of te vertragen door gebruik te maken van het zwaartekrachtveld van een planeet of ander hemellichaam. Bij deze manoeuvre passeert het ruimtevaartuig dicht langs de planeet, waardoor zijn traject wordt verbogen als gevolg van de zwaartekracht van de planeet. Deze interactie verhoogt of verlaagt de snelheid van het ruimtevaartuig, afhankelijk van de specifieke geometrie en omstandigheden van de ontmoeting.

De katapultmanoeuvre is gebaseerd op de principes van de orbitale mechanica, waarbij de zwaartekracht van een massief object de baan van een ander object dat dichtbij passeert, kan veranderen. Wanneer een ruimtevaartuig een planeet nadert, trekt de zwaartekracht van de planeet eraan, waardoor deze versnelt en kinetische energie krijgt. Dit resulteert in een verandering in de snelheidsvector van het ruimtevaartuig, die kan worden benut om gewenste trajectaanpassingen te bereiken.

Door het traject van het ruimtevaartuig zorgvuldig te ontwerpen, kunnen missieplanners de katapultmanoeuvre gebruiken om:

1. Verhoog de snelheid van het ruimtevaartuig:Door voor een planeet langs te gaan in dezelfde richting als de baanbeweging van de planeet, kan het ruimtevaartuig een snelheidsboost krijgen, waardoor het hogere snelheden kan bereiken of aan de zwaartekracht van de planeet kan ontsnappen.

2. Verlaag de snelheid van het ruimtevaartuig:Omgekeerd kan het ruimtevaartuig, door achter een planeet te passeren in de tegenovergestelde richting van de baanbeweging van de planeet, een vertraging ervaren, wat handig is om te vertragen of in een baan rond de planeet te komen.

3. Verander de reisrichting:De katapultmanoeuvre kan ook de richting van het traject van het ruimtevaartuig veranderen, waardoor het naar een andere bestemming kan reizen.

De effectiviteit van de katapultmanoeuvre hangt af van verschillende factoren, zoals de massa en snelheid van de planeet, de afstand waarop het ruimtevaartuig passeert en de gewenste snelheidsverandering. Nauwkeurige berekeningen en planning zijn vereist om het succes van de manoeuvre te garanderen en de beoogde trajectaanpassingen te realiseren.

De katapultmanoeuvre is door de geschiedenis heen op grote schaal gebruikt bij ruimtevaartuigmissies en speelde een cruciale rol bij het sturen van sondes naar verre planeten en manen en stelde ruimtevaartuigen in staat grote afstanden in de ruimte af te leggen met minimale brandstofvereisten. Bekende voorbeelden zijn de Voyager-missies, de reis van Cassini-Huygens naar Saturnus en de New Horizons-missie naar Pluto en de Kuipergordel.