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| 1977年8月20日和9月5日， 美國先後發射了旅行者2號和1號探測器，這兩個姊妹探測器沿着兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽係外圍行星的任務。 |
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發射一百天後，旅行者1號超過旅行者2號，並先期到達木星考察。1979年3月5日，旅行者1號在距木星27.5萬公裏處與木星會合，拍攝了木星及其衛星的幾千張照片並傳回地球。通過這些照片可以發現木星周圍也有一個光環，還探測到木星的衛星上有火山爆發活動。 旅行者2號於1979年7月9日到達木星附近，從木星及其衛星中間穿過，在距木星72萬公裏處拍攝了幾千張照片。
1980年11月13日和1981年8月26日，這對探測器分別飛近土星考察。旅行者1號掠過土星時，發現成千上萬的光環群，形成一組交錯在一起的環形彩帶。 旅行者1號還着重探測了原來認為是太陽係最大的一顆衛星——土衛六，但從拍回的照片上發現土衛六的直徑衹有4828公裏，而不是過去認為的5760公裏，因此判定它小於木衛三，從而退居為太陽係的第二大衛星。此外，還發現了土星的幾顆新衛星。旅行者2號則對新發現的土星環和幾個衛星作了近距離探測， 嚮地球發送回一萬多張照片。
旅行者號探測器本身重816千克，攜帶有105千克科學探測儀器。它的主體是扁平的十面棱柱體，頂端裝有一直徑為3.7米的拋物面天綫，左右兩側各伸出一根懸臂， 較長的一根是磁強計支柱，短的一根是科學儀器支架。探測儀器有10種，主要是行星及其衛星的攝像設備和各種空間環境探測設備。旅行者號的土星探測之行，初步揭示了土星傢族的面貌。
在考察了木星和土星後，旅行者1號開始飛離太陽係，而旅行者2號”不僅要像“旅行者1號”那樣穿過火星軌道和危險的小行星帶，相繼與木星（1979年）和土星（1981年）交會，還要與天王星和海王星交會。這樣即大大提高了太空船的利用率，又豐富了科學探測的內容。要采用象“旅行者”1號和2號這樣的飛行路綫，179年纔有一次適當的機會。
旅行者2號於1985年~1989年之間先後探測了天王星和海王星。天王星是於1781年3月13日被偶然發現的一顆神秘行星，距地球十分遙遠，用天文望遠鏡觀察它時，所看到的圖像很模糊。旅行者2號經過8年的時間，航行了48億千米之後，於1985年11月4日開始接近天王星。1986年1月24日，它從距天王星最近點飛過，然後仍繼續觀測到2月25日。在1988年1月24日17時59分，“旅行者”2號橫穿距天王星赤道10.707萬千米處，航行長達6個小時，仔細地觀察了天王星的真面貌，拍攝了大量珍貴的照片。在如此近的距離上考察一顆距地球30億千米遠的天體，這還是第一次。
1989年8月24日，美國西部時間20時56分，“旅行者”2號繼完成對天王星的探測任務之後，經過了12年的太空飛行，總航程達72億千米，按預定計劃飛臨海王星北極的4827千米上空。自從1846年海王星被人們首次發現以來，直到1989年，用高倍率望遠鏡看它也衹是一個不大的光點。“旅行者”2號飛臨海王星上空一個月之前，它的攝像機鏡頭就開始對準海王星了，當它以每小時6萬多千米的速度嚮海王星直奔而去，並在距海王星北極4827千米處的最近點掠過的過程中，就不斷拍攝照片，並嚮地球發回了6000多張彩色照片，這些照片從離地球在 約45億千米外發出，要到達地球即使是無綫電波傳輸，也要走4小時零6分鐘。在大屏幕前看到第一批海王星圖片的科學家驚訝得不知所措。因為這是人類第一次看清了遠在45億千米之外的海王星。 |
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| 除了科學儀器外，旅行者號探測器上還攜帶了一張鍍金銅板聲像片和一枚金剛石唱針，它可以在宇宙中保存10億年，上面記錄了用54種人類語言嚮外星智慧生物發出的問候語，還有117種地球上動植物的圖形，以及長達90分鐘的各國音樂錄音，其中包括中國傳統古箏名麯《高山流水》。這些地球之聲將帶着人類的期望回蕩在宇宙空間。人們希望它在宇宙中漂流的漫長歲月裏能遇上地外生命，而這張唱片則傳達了來自地球而的信息。 |
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2005年，旅行者1號成功穿越了所謂的衝擊停滯地帶，由於受太陽係外部環境的影響，原來以每小時1.1-2.4公裏的速度行進的太陽風在這裏來了個急剎車。
截止2006年8月15日，旅行者1號探測已經距離太陽有整整100個天文單位，將近於150億公裏，成為了迄今為止飛得最遠的人造物體。而旅行者2號與太陽之間的距離也已達76個天文單位（約114億公裏）。
探測器已經接近了太陽係邊緣，這裏太陽風已經開始與其它恆星際環境相融合，而探測器也因為距離太陽太遠而不能利用太陽能。它們以低於300瓦特的功率運轉，這些電力衹夠為一盞明亮的燈泡供電，這些能量由一臺放射性同位素溫差發電器提供。現在，旅行者1號每天都要行進數百萬公裏，在接下來的十年中，探測器將進入太陽係以外的其它恆星空間。它將在浩渺的宇宙中一路航行，不斷嚮人類傳遞回此前從未探索過的陌生外太空的信息，直到2020年耗盡最後能量為止。此後，它告別人類，在宇宙中默默漂流，直到永遠。 |
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| 旅行者號探測器的貢獻 | 美國旅行者號探測器拍攝的土星照片 | |
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