Б.г.> А на втором пролёте Венеры Кассини гелиоцентрическую скорость не увеличил. У этого пролёта была другая задача - попасть обратно к Земле, которая дала ещё прибавки. Т.е. изменение модуля скорости было малым или вообще отрицательным при втором пролёте, но поворот его дал возможность пролететь мимо Земли с набором скорости.
А зачем гадать, если есть график?
Первый пик - первый пролет Венеры. Хорошо виден скачок траектории.
Второй пик - второй пролет Венеры. Дополнительный Пик менее заметен но разобрать можно. Практически в перицентре пролет произошел.
Третий пик на склоне - пролет Земли.
Четвертый пик в 2000/2001 пролет Юпитера
Чем вызван маленький сдвиг в 1999 сказать не могу. По скорости могу предположить, что пролетел мимо Земли просто на очень большом расстоянии, что решили не упоминать
Б.г.> Но суть в том, что при пролёте исходная скорость не может быть меньше местной второй космической. А, значит, возможность обмена энергией уже затрудняется.
Опять странная фраза. Как раз только такой пролет и может дать прибавку скорости. Так как если скорость будет меньше второй космической, то аппарат просто вращается на орбите.
На самом деле получить максимум скорости при пролете можно всегда. Практически на любой скорости большей второй космической. Возможность обмена энергией ограничивается не этим. А тем что обычно наша цель не просто набрать как можно больше скорости, а долететь в некое место. Что сильно ограничивает пучки траекторий.