旅行者1号（Voyager 1）是一艘无人外太阳系太空探测器，重815千克，于1977年9月5日发射。20世纪70年代末，美国宇航局利用一次几百年一遇的罕见的行星排列机会“二箭四雕”，发射了“旅行者1号”、“旅行者2号”两颗外行星探测器。“旅行者1号”在飞过木星和土星后，完成了自己的绝大部分使命。而“旅行者2号”，则利用土星的引力，改变航向并加速飞往天王星，然后再飞往海王星。为此，设在南加州的帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室的科学家，克服了许多困难。可以说，科学家们通过遥控技术，重新“组装”了一台探测器，调整了包括摄像机、动力系统和控制计算机，还有通信装置在内的大部分机载设备，并启动了设在美国、西班牙、澳大利亚的射电望远镜收发信号，这本身就是一个奇迹。

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  1986年1月，“旅行者2号”飞到了天王星，在会合的24小时内探测器收集的资料，是自天王星发现以来人类获得的有关天王星的资料的好几倍。在此之前，我们仅知道，它是太阳系的第7颗行星，距太阳29亿公里，直径48000公里，主要由气体组成，自转轴倾倒于公转轨道面上，并且有6颗卫星。1977年发现了围绕天王星的几个光环。而现在，我们发现了天王星的10颗新卫星，新的环带和其他许许多多令我们惊奇的东西。首先，旅行者对天王星的近距离观测，显示天王星与地面观测相同，是淡蓝色的，这与木星和土星是非常不同的，只是在其南极区略红一些，这是由于天王星大气的光化学烟雾效应造成的。

  另外，发现在天王星大气中各处的温度大致相同，为零下208℃，而在纬度30°的地方有一个神秘的冷圈，这使科学家们大为迷惑，他们原以为天王星的赤道应比极区冷8℃。因为，决定其气象过程的温度梯度应与“直立”行星相反。有关天王星大气的照片，经过电子处理，科学家们找到了4块云，并考察了它的流动速度，云的跟踪表明，天王星上的风全都沿着行星旋转方向流动，风速为161公里/小时，这明显违反大气中的一个基本定律——热风方程。当行星的极区比赤道冷时，与行星旋转方向相通的正向风随高度的增加而加快。在天王星上，极区应比赤道热，风应当是反向即风的流速应比行星的旋转速度低，而这种情况并未发生，天王星上各处温度又几乎相同，所以，科学家们不得不重新构造天王星的大气模型。

  天王星的磁场观测显示，磁轴的取向与其自转有很大的夹角，大约为60℃左右，这与太阳系中人类已经探测过的行星是不同的。科学家们猜想，可能是天王星的卫星和磁层的相互作用导致了天王星磁轴“奇怪”的取向。磁场非常重要，因为要想了解掩藏在天王星云雾之下的天王星非气体部分的情况，磁场是唯一可以利用的信息。科学家们测定了天王星的自转周期，大约为17.3小时。
　　另外，对天王星卫星的探测也取得了许多重要的数据。最初收到的信号清楚地显示出了许多火山口。从天卫四往内，卫星离天王星越近，地质活动就越强烈；天卫三上有一条长长的沟槽；天卫一上则有很多仿佛刚结霜的浅色带状区域；而在天卫五上有奇特的明亮特征，形状与火山相似。只有在天卫二上没有地质活动的迹象，它一直保持着漆黑和呆滞的样子。后来，在发回的卫星拼图中，科学家们得以更仔细地研究天王星的卫星。天卫五好像流行歌曲的精华集，而不是专集，它集中了几乎太阳系中所有的地质特征！长长峡谷仿佛火星表面的大峡谷，一排排沟槽与木卫三表面相似，下陷的岩石又像水星压力断层，但最突出的3种特征以前从未见过，在卫星的边缘上有一系列的暗线，看起来仿佛是从侧面观看一堆薄饼，在其右侧有一个山形结构，它被狭长曲折的同心裂缝包围。更往右边，接近卫星的日照一侧的边缘，有一系列互相平行的沟槽，在一端一起垂直地拐弯，仿佛长方形赛马场。沿赛马场的一侧，有一个深深的狭谷，显露出高达数公里的一排悬崖峭壁。实际上，“旅行者2号”对天卫五提出的问题比其揭示的问题要多得多。有关天王星环的探测也获得了重大的收获。
　　天王星外观为单色，奇怪的是它的磁场轴与它本已偏斜很大的自转轴之间的偏斜也很大，使得它的磁层很怪。天卫一上发现了冰海峡，天卫五则是一个奇怪地形的拼凑物。发现了10个卫星及多于1个的光环。与天王星比较起来，海王星的气候十分活跃，云的形状多种多样。一个光环上的光环弧成为一个个亮片。另外又发现其他6颗卫星，2个光环。海王星的磁场轴也很倾斜。海卫一外观如有角的放大镜，看起来有不少喷泉。

　　如果没有未预料的失败发生，NASA将能在与它们保持联系，直到2030年。两架飞行器有大量的联氨燃料。旅行者1号的推进剂能使用到2040年，2号的能用到2034年。限制因素则在于RTG(放射性同位素热电产生器)。到2000年前，UVS (紫外线分光计) 仪器的动力将耗尽。到2010年，剩余的动力使得所有的场与粒子仪器无法同时工作。这时，一个能源共享方案将被执行，使得场与粒子仪器中的一些与另一些轮流工作。飞行器能在这状态下持续工作约10年。到最后，能量可能太少，以致无法正常维持飞行器的工作。
    旅行者1号目前仍然正常运作。它曾到访过木星及土星，是第一艘太空船提供了其卫星的高解像清晰照片。现时，它是离地球最远的人造飞行器。它的飞行速度比现时任何人造太空船都较快一点，使较它迟一个月发射的姊妹船旅行者2号永远都不会超越它，即使在地球以比两艘太空船要高的发射速度送上太空的新视野号也如是。它的一生里曾受惠于几次的引力加速。旅行者1号现时已经进入太阳系最外层边界，并即将飞出太阳系，目前处于太阳影响范围与星际介质之间，距离太阳182亿公里（数据截止2012年9月7日）。
  目前,该飞行器离太阳已经非常远,太阳对它而言只是一个闪烁的亮点,所以太阳能不能成为它的动力。旅行者号之所以如此长寿,这是因为它们是以核能为动力的。“旅行者1号”正位于名为“日鞘”的太阳系外围的边缘地带。目前人们还不知道这个区域的范围到底有多大,在这里,太阳的影响已经很弱。应该说,旅行者1号正飞向浩瀚神秘的星际空间。它的飞行速度约为每天100万英里,在10年之内,旅行者1号能够进入星际空间。“星际空间中充满了附近恒星爆炸抛射出来的物质,” Stone说,“旅行者1号将是第一个穿越它的人造飞行器。”“旅行者”项目经理Ed Massey表示,两个飞行器的存活证明了设计的可靠性。目前飞行小组只有10名成员,“但正是这10人在维持这个飞行器的运行。他们非常投入,坚信我们能够做到这一切。”两个“旅行者”飞行器已经造访了木星、天王星、土星合海王星以及它们的数颗卫星。此外,它们还对太阳风进行了研究。
   旅行者1号上携带了一张铜质磁盘唱片，内容包括用55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨在向“外星人”表达人类的问候。唱片有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针。55种人类语言中包括了古代美索不达米亚阿卡得语等非常冷僻的语言，以及四种中国的方言（国语、厦门、广东、吴语）。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。唱片还包括了以下内容：
  时任联合国秘书长库尔特·瓦尔德海姆的问候。
  时任美国总统卡特的问候，内容是：“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物。上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”
  一个90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国京剧和古曲《高山流水》、莫扎特的《魔笛》和日本的尺八曲等。 

  旅行者2号是一艘于1977年8月20日发射的美国国家航空航天局无人宇宙飞船。它与其姊妹船旅行者1号基本上设计相同。不同的是旅行者2号循一个较慢的飞行轨迹，使它能够保持在黄道（即太阳系众行星的轨道水平面）之中，藉此在1981年的时候透过土星的引力加速飞往天王星和海王星。正因如此，它并没有像它的姊妹旅行者1号一样能够如此靠近土卫六。但它因此而成为了第一艘造访天王星和海王星的宇宙飞船，完成了藉这个176年一遇的行星几何排阵而造访四颗行星的机会。
  旅行者2号被认为是从地球发射的太空船中最多产的一艘宇宙飞船。皆因在美国国家航空航天局对其后的伽利略号和卡西尼-惠更斯号等的计划上收紧花费之下，它仍能以强大的摄影机及大量的科学仪器造访四颗行星及其卫星。2007年8月30日，经过30年的长途跋涉，“旅行者二号”飞船在离地球85个天文单位(1个天文单位是地球与太阳之间的平均距离，即1.5亿公里)处对终止激波进行了就地直接观测，这是人类历史上第一次传回太阳系边缘的信息。由于太阳风动压的变化和波动的影响，终止激波并不是静止不动的，而是沿径向来回运动，造成多次跨越“旅行者二号”飞船。通过对探测数据的详细分析，得到了新的重要发现：

(1)一般而言，激波会将超声速(马赫数大于1)的流体变为亚声速(马赫数小于1)，而终止激波的下游仍然是超声速流动；

(2)下游等离子体的温度比理论预期值低10倍以上。之所以产生与我们熟悉的激波特性的不一致的主要原因是由于星际介质中存在着大量的中性成分。这些中性成分(主要是中性氢原子)与电离的太阳风质子通过电荷交换产生新生离子(Pickup Ions)。太阳风动能减少产生的能量大部分供给了新生粒子，只有少部分能量用来加热太阳风等离子体，从而造成终止激波下游太阳风等离子体的温度比预期值偏低，从而声速变小，导致终止激波的下游马赫数仍然大于1。

随着“旅行者二号”飞船继续在日球鞘区内探索，越来越多的太阳系边缘的自然奥秘将被人类所揭示。
  截至2012年9月为止，旅行者2号作-54.55°的倾斜及19.737 hrs的赤经，指向望远镜星座。旅行者2号正处于距离地球148亿公里，每年以3.268个天文单位（约每秒15.493公里）的速度离开太阳系。