這個雄心勃勃的任務利用了罕見的外行星排列，然後繼續它的星際之旅。

45年前，旅行者2號宇宙飛船離開地球，開始了一段延續至今的史詩般的旅程。一對宇宙飛船中的第一個，旅行者2號於1977年8月20日發射升空。美國宇航局位於南加州的噴氣推進實驗室負責管理航天器，執行探索外行星及更遠的任務。利用一種罕見的行星排列方式，利用一顆行星的重力將航天器重定向到下一顆行星，旅行者號最初只瞄準了木星和土星，但旅行者2號繼續探索天王星和海王星。旅行者攜帶了精密的儀器來進行他們對外行星的深入探索。當它們離開太陽系進入星際空間時，兩個航天器繼續傳回數據。

1971年取消的熱電外行星宇宙飛船大旅行的建議軌跡。

在20世紀60年代，JPL的任務設計者指出，每175年才出現一次的外行星排列將發生在20世紀70年代末。技術已經足夠先進，航天器可以利用這種罕見的排列飛越木星，並利用其重力改變軌道以訪問土星，並重復這一過程以訪問天王星、海王星和冥王星。發射幾個任務去單獨訪問每一個星球將花費更長的時間和更多的錢。發送兩對熱電外行星宇宙飛船進行這些大旅行的最初計劃被證明成本太高，導致1971年取消。第二年，美國宇航局批准了該項目的縮小版，於1977年發射了一對水手級航天器，只探索木星和土星。1977年3月7日，美國宇航局局長詹姆斯·弗萊徹宣佈將這些水手木星/土星1977宇宙飛船重新命名為旅行者1號和2號。科學家們希望他們中的一個最終能夠訪問天王星和海王星，從而實現最初大旅行的大部分目標。冥王星的第一次造訪還要等很多年。

左起:1975年水手木星/土星1977任務的插圖；旅行者號宇宙飛船的模型；1977年8月20日，旅行者2號在佛羅里達州卡納維拉爾角發射。

每個旅行者攜帶了一套11臺儀器，用於在每次相遇期間研究行星，並更多地瞭解太陽系外圍的行星際空間，包括:由窄角和廣角相機組成的成像科學系統，用於拍攝行星及其衛星。一個無線電科學系統來確定行星的物理屬性。研究局部和全球能量平衡和大氣成分的紅外干涉分光計。測量大氣特性的紫外線分光計。一個磁力計來分析行星的磁場和與太陽風的相互作用。研究等離子體離子微觀特性的等離子體光譜儀。測量離子通量和分佈的低能帶電粒子裝置。確定宇宙輻射的起源和行為的宇宙射線探測系統。一項行星射電天文學調查，研究來自木星的無線電輻射。測量行星表面成分的光偏振儀。研究地球磁層的等離子波系統。

左起:展示科學實驗的旅行者號飛船示意圖；旅行者號穿越太陽系的軌跡。

旅行者2號首先離開地球，於1977年8月20日在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍站，即現在的卡納維拉爾角航天站的41號發射臺搭載泰坦IIIE-半人馬火箭升空。雖然它的孿生兄弟在兩週後發射，但它以更快的軌跡行進，並提前四個月到達木星。旅行者2號在1977年12月10日至1978年10月21日之間成功穿越了小行星帶。1978年4月，它的主無線電接收器發生故障，此後它一直依靠備用接收器工作。

旅行者2號拍攝的木星(左)和土星及其光環和幾顆衛星。

旅行者2號進行了它的木星的觀測在1979年4月24日至8月5日之間，它在7月9日最接近地球雲頂上方350，000英里處。該航天器傳回了17，000張木星及其許多衛星的圖像，並證實了旅行者1號發現的環繞該行星的薄環。它的其他儀器傳回了有關木星大氣和磁場的信息。木星巨大的引力場彎曲了飛船的軌跡，加速它飛向土星。

旅行者2號開始了它的遠航對環形行星的觀測1981年6月5日，它於8月26日在距離地球雲頂26000英里的範圍內通過，並於9月4日結束了它的研究。該航天器拍攝了16，000張該行星、其光環和許多已知衛星的照片。它發現了幾個新的衛星，它的儀器傳回了關於土星大氣的數據。土星的引力將旅行者2號送往天王星。

旅行者2號拍攝的天王星和海王星的圖像。

旅行者2號進行了第一次特寫天王星的觀測在1985年11月4日和1986年2月25日之間，它在1986年1月24日最接近地球雲頂上方50，700英里處。它傳回了超過7000張該行星及其光環和衛星的照片，發現了兩個新光環和11個新衛星。飛船的儀器返回了關於行星大氣層及其異常磁場的數據，與旋轉軸相比傾斜了59度，偏離行星中心約為行星半徑的三分之一。

旅行者2號利用天王星的引力將它送往其最後一個行星目的地海王星。飛船進行了第一次特寫對第八顆行星的觀察在1989年6月5日至10月2日之間，它於8月25日飛越北極上空僅3408英里，這是自1977年離開地球以來最接近任何行星的一次。這條軌跡讓旅行者2號觀察到了海王星的大衛星Triton，這是它探索的最後一個固體物體。在遭遇期間，它傳回了超過9000張該行星、其大氣層、暗環和衛星的圖像，發現了六顆新衛星。像天王星一樣，旅行者2號的儀器顯示海王星有一個不尋常的磁場，不僅與行星軸傾斜47度，而且明顯偏離行星中心。

一幅插圖顯示了旅行者1號和2號航天器在日光層之外的位置，日光層是太陽產生的保護泡，延伸到海王星軌道之外。

繼對海王星的偵察之後，旅行者2號開始了它的星際任務擴展，一直延續到今天。多年來，從1998年的成像系統開始，該航天器的幾個儀器已經被關閉以節省電力，但它繼續返回關於宇宙射線和太陽風的數據。2018年11月5日，在它的雙胞胎六年後，旅行者2號穿越了日光層，日光層是太陽創造的氣泡狀空間區域和星際介質之間的邊界。目前，旅行者2號仍在繼續它的使命，距離地球超過120億英里，距離如此之遠，以至於飛船的信號需要18個小時才能到達地球，而返回信號也需要同樣長的時間才能到達飛船。工程師們預計，旅行者2號將繼續返回數據，直到2025年左右。萬一有一天外星智慧發現了它，旅行者2號像它的雙胞胎一樣攜帶了一個鍍金的記錄，其中包含了關於其母星的信息，包括地球聲音，音樂和55種語言的問候。美國國家航空航天局的工程師們仔細考慮瞭如何播放這張唱片的說明。

每個Nautilus攜帶的金盤。