Hmmm, so ganz klar ist das nicht formuliert. Sie haben einen Flyby in 20000km Entfernung von der Erde gemacht. Dabei verliert man zwar Drehimpuls, aber ohne weitere Bremsung in der Atmosphäre bleibt man weiterhin auf einer hyperbolen Bahn in Bezug auf die Erde. Die Sonde müsste damit die Erde wieder verlassen, was nicht heißt, dass sie kurz darauf nicht wieder näher kommt, dann sogar langsamer.
Ohne Atmosphäre wäre die Idee eines "gravity captures". Dazu muss man sich einem Planeten so langsam nähern, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen Sonde und Planet in der Größenordnung einer normalen Orbitgeschwindigkeit um den Planeten ist. Dann wäre der Flyby nicht hyperbol. Der Planet könnte die Sonde einfangen oder man müsste im Augenblick der Passage nur minimal Schub geben.
Die dargestellten Bahnen deuten aber ziemlich eindeutig auf eine hyperbole Flyby-Bahn hin.