The Swing-by (or Gravity Assist): acceleration (GIF-Movie)

In Meccanica Orbitale ed in Ingegneria Aerospaziale, si definisce "Fionda Gravitazionale" l'utilizzo della gravità di un pianeta per alterare il percorso e la velocità di un veicolo spaziale.
Questa tecnica è comunemente usata per raggiungere i Pianeti Esterni, che altrimenti sarebbero proibitivi, se non impossibili, da raggiungere con le tecnologie attuali (essenzialmente per motivi di costi e tempi troppo lunghi).
Questa tecnica è anche chiamata gravity-assist e la si può utilizzare con profitto solo con pianeti dotati di grande massa.

L'idea della Fionda Gravitazionale fu sviluppata già negli anni 1961-63 dal matematico Michael Minovitch. Inizialmente fu ritenuta solamente una curiosità, in quanto all'epoca sarebbe stato molto difficile poter avere delle applicazioni pratiche della teoria poiché era necessario dover attendere delle particolari disposizioni dei pianeti rispetto alla Terra ed era altresì richiesta una grandissima precisione.

Tuttavia, nel 1973, Giuseppe Colombo propose alla NASA l'uso di una Fionda Gravitazionale con Venere per far incontrare la sonda Mariner 10 con Mercurio ben 3 volte e la soluzione proposta funzionò perfettamente. Da allora, essa è stata ripetuta molte altre volte. Ad esempio, alcune delle sonde che hanno utilizzato la Fionda Gravitazionale sono state le Voyager 1 e 2, le Sonde Pioneer 10 ed 11, e quindi le Sonde Ulisse, Galileo, Cassini-Huygens e, ultima ma non meno importante, la Sonda Messenger.

Il modo più semplice per far andare una sonda da un pianeta ad un altro è quello di utilizzare un Trasferimento alla Hohmann, ovvero far percorrere alla sonda un'orbita ellittica con la Terra al perielio e l'altro pianeta all'afelio.
Se lanciato nel momento adeguato (e cioè all'interno della cd "Finestra di Lancio Ottimale"), il veicolo spaziale arriverà all'afelio proprio quando il pianeta starà passando in quei pressi.
Questo tipo di trasferimento è comunemente usato per muoversi attorno alla Terra, o dalla Terra alla Luna e/o dalla Terra a Marte.
Ma il Trasferimento alla Hohmann usato per raggiungere pianeti esterni richiederebbe tempi lunghi ed un considerevole "Delta V" (esso esprime la quantità di propellente necessaria ad eseguire una manovra orbitale).

Ed è proprio in questi casi che l'effetto fionda è usato più frequentemente. Ad esempio, invece di raggiungere Saturno con un Trasferimento alla Hohmann, si raggiunge Giove con quel sistema e poi si sfrutta la sua gravità (Gravity-Assist) per raggiungere Saturno.

(da Wikipedia - Voce "Fionda Gravitazionale" - note e commenti ulteriori: Dr Paolo C. Fienga)