1977年8月20日，重2016公斤的“旅行者2号”太空船从美国卡纳维拉尔角的肯尼迪太空中心用“大力神3E”型火箭发射升空，向着太阳系边缘飞奔而去。
“旅行者”计划是美国宇航局继“先驱者”计划之后又一个重要的大行星探测计划。该计划是由两艘太空船，即“旅行者”1号和2号对大行星进行探测。这两艘太空船的结构和所携带的仪器完全相同，发射的日期前后只相差半个月，好象一对孪生姐妹。由于巧妙地利用了所到行星的引力场加速作用，“旅行者2号”不仅可以象“旅行者1号”那样穿过火星轨道和危险的小行星带，相继与木星(1979年)和土星(1981年)交会，而且还可以与天王星和海王星(1989年)交会。这样即大大提高了太空船的利用率，又丰富了科学探测的内容。要采用象“旅行者”1号和2号这样的飞行路线，179年才有一次适当的机会。
“旅行者2号”经过8年的漫长岁月和48亿公里的长途跋涉，于1986年1月24日从距离天王星的最近点飞过。早从1985年11月24日“旅行者2号”就开始了对天王星的观测，这种观测一直延续到1986年2月25日，当然最关键的观测是“旅行者2号”横穿天王星赤道面及卫星群的那6小时。
美国宇航局从1985年初即着手进行准备。这次“旅行者2号”到地球的距离是接近土星时距离的两倍，所以传送信息的无线电波强度减弱了四分之一，传送速度也只有接近土星时的一半。为了接收来自“旅行者2号”上的微弱电波，美国宇航局把位于澳大利亚堪培拉的64米天线与澳大利亚帕克斯天文台的64米天线联机工作，以提高整个深空跟踪网的接收能力。
细而暗的环带
1977年3月10日发生了天王星掩恒星的罕见天象。美国、中国、澳大利亚、印度和南非的天文学家对这一天象进行了观察，结果意外地发现天王星也有环带。
此后天文学家利用13次天王星掩恒星的机会，对天王星的环带进行了反复调查。到“旅行者2号”飞抵天王星之前，天文学家确认天王星共有9个环带，按照从内到外的顺序，分别命名为6、5、4、α、β、η、γ、δ、ε。 这次“旅行者2号”又在ε环的内侧和6环的内侧各发现一个新环带，临时命名为1986UR和1986U2R，这样天王星一共有11个环带。
天卫：太阳系天体地形的缩影
天王星15颗卫星中的5颗“老”卫星
“旅行者2号”在成功地拍摄了天王星光环的同时，还在ε环的两侧发现了两颗牧羊卫星，临时命名为1986U7和1986U8，其直径分别为15公里和20公里。
所谓牧羊卫星是指能给环带以力学影响，保护光环使之不致破裂四散的卫星，其作用就象牧羊人管理羊群那样，因此取名为牧羊卫星。这种牧羊卫星首先在土星的F环附近找到。天文学家曾预测天王星环带附近也有牧羊卫星，这次果然被“旅行者2号”观测到。
在此前后，“旅行者2号”还在ε环的外侧发现了8颗新卫星，临时命名为1985U1、1986U1至1986U6和1986U9，其中最大的是1985UI，直径为130公里，其余的直径为50～90公里。加上已知的5颗卫星，天王星一共有15颗卫星。一位美国天文学家开玩笑地说，一下子发现了这么多新卫星，现在连给它们起名字都成了问题。
“旅行者2号”详细考察了已知的5颗“老”卫星，送回了许多令人叹为观止的精彩照片。从这些照片看，这5颗“老”卫星的地貌多彩多姿，简直可以说是太阳系固体天体表面地形的缩影。
疑谜迭生的天王星本体
“旅行者2号”从1986年1月10日开始传送回天王星本体照片，原来天文学家预测天王星大气中氦的含量约为40%，但此次“旅行者2号”的观测资料表明，氦的含量约为10～15%，其余绝大部分是氢，这个比例与木星的大气组成相似。
天王星环绕太阳公转的“姿态”非常特别，它的赤道面与轨道面的倾角是97°55′，因此在天王星的一年(相当于84个地球年）中，太阳光轮流照射在它的南极和北极。
根据1986年“旅行者2号”还送回天王星两个云块连续运动的照片推测，天王星的自转周期在16～17小时之间。后来“旅行者2号”捕捉到天王星发出的射电波，确认天王星的自转周期是16小时48分。
天王星发出射电波是由于磁力线附近的电子运动而产生的，这表明天王星存在磁场。在最接近天王星前10小时30分，“旅行者2号”突入天王星磁层，测得磁场强度在是0．25高斯，比地球的0．31高斯略低一些。天王星的磁轴与自转轴之间有55°的夹角，使天文学家困惑不解。
参考资料：http://www.zhsew.com/a/a2/a21/200106/3712.html
