Het oplossen van het driedelige hemelmechanica-probleem, een complexe uitdaging in de astrodynamica, heeft missieplanners lange tijd beziggehouden. Recent onderzoek van het Beijing Institute of Technology stelt voor om de manen van een planeet te benutten voor zwaartekrachtassistentie om stabielere banen efficiënter te bereiken. Deze methode kan het brandstofverbruik en de missiekosten aanzienlijk verlagen.
Traditioneel gebruiken ruimtevaartuigen zwaartekrachtassistentie van planeten om hun trajecten aan te passen. Het concept van het gebruik van de manen van een planeet voor dergelijke manoeuvres is echter relatief nieuw. De studie suggereert dat manen, vooral die binnen zwakke stabiliteitsgrenzen (WSB's), extra mogelijkheden voor zwaartekrachtassistentie kunnen bieden, waardoor het aantal beschikbare stabiele orbitale paden potentieel toeneemt.
De JUICE-missie (Jupiter Icy Moons Explorer) van de European Space Agency (ESA) is een voorbeeld van deze aanpak. In augustus 2024 voerde JUICE een dubbele zwaartekrachtassistentie uit, waarbij zowel de Maan als de Aarde werden gebruikt om zijn traject naar Jupiter aan te passen. Dit manoeuvre was cruciaal voor de achtjarige reis van de missie om de manen van Jupiter te bestuderen, waaronder Callisto, Europa en Ganymedes. Dit was de eerste keer dat een ruimtevaartuig een zwaartekrachtassistentie manoeuvre met zowel de Aarde als de Maan uitvoerde, een techniek die bekend staat als LEGA (Lunar-Earth Gravity Assist). Dit manoeuvre gebruikte 363 kilogram brandstof, ongeveer 10% van de totale brandstofvoorraad van JUICE.
Op vergelijkbare wijze heeft de BepiColombo-missie, een samenwerking tussen ESA en het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), meerdere zwaartekrachtassistenties gebruikt om Mercurius te bereiken. Gelanceerd in 2018, heeft BepiColombo verschillende fly-bys van de Aarde, Venus en Mercurius uitgevoerd, met de meest recente op 9 januari 2025. Deze manoeuvres zijn ontworpen om de snelheid van het ruimtevaartuig te verminderen, waardoor het eind 2026 in een baan om Mercurius kan komen. De BepiColombo-missie heeft in totaal negen planetaire fly-bys gepland: één bij de Aarde, twee bij Venus en zes bij Mercurius.
De integratie van op manen gebaseerde zwaartekrachtassistenties in missieplanning biedt een veelbelovende strategie voor het verminderen van brandstofvereisten en kosten. Door de zwaartekrachtinteracties tussen planeten en hun manen te overwegen, kunnen missieplanners extra mogelijkheden identificeren voor efficiënte trajectaanpassingen, wat nieuwe paden opent voor de verkenning van het zonnestelsel. De Voyager-missie, gelanceerd in 1977, maakte bijvoorbeeld gebruik van zwaartekrachtassistenties van Jupiter en Saturnus om de buitenste planeten te verkennen en zelfs de interstellaire ruimte te bereiken. Deze techniek bespaart niet alleen brandstof, maar verkort ook de reistijd aanzienlijk, wat essentieel is voor langdurige missies.