迄今，各种宇宙探测器已先后对月球、水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、哈雷彗星以及许多小行星、卫星进行了近距离或实地考察，获得了丰硕的成果。像金星终日蒙上的一层密雾浓云及温暖世界，火星上的所谓人工运河和生命存在之谜，土星的奇异光环和卫星家族，最大的木星及其极光景观等，通过探测器的探访，大都陆续寻觅到了答案，而且不断获得新的发现，在人们面前展现出一幅崭新的太阳系面貌。现在，“先驱者11”号和“旅行者2”号探测器经过数十年的漫长旅途，在造访众多行星之后，已经飞到了太阳系的边缘。它们肩负着人类神圣的使命，奔向更加遥远的恒星世界。形形色色、多姿多彩的宇宙探测器必将在探索太空，开发宇宙中建立新的功绩。
“旅行者”系列探测器
“旅行者1”号是由美国太空总署制造并发射的一艘无人外太阳系太空探测器，该探测器重815千克，于1977年9月5日发射，截至2006年仍然正常运作。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。它是迄今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，它的一生里曾受惠于几次引力加速。截至2006年，“旅行者1”号已经抵达太阳系最外层边界，并即将飞出太阳系。
“旅行者1”号探测器示意图截至2007年4月4日，“旅行者1”号正处于离太阳1518太米（即1518×1012米或1518×109千米或1014天文单位或904亿英里），进入了日鞘，即介乎太阳系与星际物质之间的终端震波区域。如果“旅行者1”号最终在离开日球层顶后仍能有效运作，科学家们将有机会首次量度到星际物质的实际情况。依据现时的位置，太空船发出的信号需要13个小时以上才能抵达它的控制中心——美国宇航局与位于加州帕萨蒂纳的加州理工学院合作的喷气推进实验室。“旅行者1”号在沿双曲线轨道飞行，并已经达到了第三宇宙速度。这意味着它的轨道再也不能引导太空船飞返太阳系，与没法联络的“先驱者10”号、已停止操作的“先驱者11”号及其姊妹船“旅行者2”号一样，成为了一艘星际太空船。
事实上，“旅行者1”号原先的主要目标是探测木星与土星及其卫星与环，而现在任务已变为探测太阳风顶以及对太阳风进行粒子测量。
事实上，这两艘“旅行者”号探测器，都是以3块放射性同位素温差发电机作为动力来源。这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命，一般认为它们大约在2020年之前仍然可提供足够的电力令太空船能够继续与地球联系。
“旅行者1”号最初计划属于水手计划里的“水手11”号太空船，它的设计利用了属于当时的新技术引力加速。幸运的是，这次任务刚巧碰上了176年一遇的行星几何排列。太空船只需要少量燃料以作航道修正，其余时间可以借助各个行星的引力加速，以一艘太空船就能造访太阳系里的4颗气体行星：木星、土星、天王星及海王星。两艘姊妹船“旅行者1”号及“旅行者2”号就是为了这次机会而设计，它们的发射时间被计算过以便尽量充分利用这次机会。由于赶上了这个机会，所以两艘太空船只需要用上12年的时间就能造访4个行星，而非一般的30年时间。
1979年1月，“旅行者1”号首先对木星进行了拍摄。由于在同年的3月5日离木星最接近，只距离木星中心349000千米。所以，太空船在48小时的近距离飞行时间中，得以对木星的卫星、环、磁场以及辐射环境作深入了解及高解像度拍摄。
“自由行”的探测器在顺利地借助了木星的引力后，太空船开始朝土星的方向进发。“旅行者1”号于1980年11月掠过土星，并在11月12日最接近土星。太空船探测到土星环的复杂结构，并且对土卫6上的大气层进行了观测。由于发现了土卫6拥有浓密的大气层，喷气推进实验室的控制人员最终决定了让“旅行者1”号驶近一点土卫6进行研究，并随之终止了它继续探访其余2颗行星。结果造访天王星和海王星的任务只得交予“旅行者2”号。这次靠近土卫6的决定使太空船受到了额外的引力影响，最终使太空船离开了黄道，终止了它的探索行星任务。
值得一提的是，“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4种中国的方言（普通话、厦门话、广东语、吴语）。问候语为：“行星地球的孩子（向你们）问好”。此外，该唱片还包括了以下内容：
联合国第四任秘书长库尔特·瓦尔德海姆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，其内容是：“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。”
时任美国总统卡特除此之外，还包括一个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。另外，还有115幅影像，太阳系各行星的图片、人类生殖器官图像及说明等。
1977年8月20日，美国国家航空航天局发射了一艘无人宇宙飞船“旅行者2”号。它与其姊妹船“旅行者1”号基本上设计相同。两者所不同的就是“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，借此在1981年的时候通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，抓住了这个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”号宇宙飞船事实上，“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。科学家们之所以如此下评价，主要是因为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。
资料显示，1979年7月9日，“旅行者2”号最接近木星，在距离木星云顶570000千米处掠过。这次拜访意外地多发现了几个环绕木星的环，并拍摄了一些木卫1的照片，显示其火山活动。
我们知道，木星是太阳系里最大的行星，主要由氢及氦及少量的甲烷、氨、水蒸气和其他合成物组成，而中央则是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核。木星上颜色多姿多彩的云层，显示了木星大气层里变幻莫测的天气。木星的公转周期是118年，而自转周期则是9小时55分钟。
虽然天文学家透过望远镜研究了这个行星好几个世纪，但“旅行者2”号的发现仍然为科学家们带来惊讶。例如木星大气层上著名的大红斑风暴被发现是一个以逆时针方向转动的复杂风暴系统，与此同时，也发现了一些细小的风暴和旋涡。
而另一样令科学家们感到震惊的是在木卫1上发现了活火山。这是因为科学家们首次在太阳系的其他星体里发现了仍然活跃的火山活动。此次，“旅行者2”号总共观测了木卫1上9座火山的爆发，也证实了在2艘旅行者太空船的造访期发生的其他火山爆发。相关资料显示，火山爆发造成的烟雾被喷射至距离木卫1表面300千米（190英里）以上的高空。而从火山爆发喷射出的物质速度则更高达1千米/秒。科学家们分析认为，木卫1上的火山爆发能量可能来自其与木星、木卫2和木卫3之间的潮汐力。由于这3颗卫星被锁定于拉普拉斯共鸣轨道上，即木卫1自转两次、木卫2就会自转一次；而当木卫2自转两次，木卫3又会自转一次。事实上，虽然木卫1总是以一面对着木星，但木卫2和木卫3却让其产生了轻微的摇摆。这种摇摆力量作用大得使木卫1弯曲达100米（330英尺），而相对地球而言，却只有1米（3英尺）而已。事实表明，木卫1上的火山活动也影响了整个木星系统，它的影响力遍及木星的磁圈。硫酸、氧及钠显然随木卫1上的火山喷出，卫星的表面也受到高能量的粒子影响而被喷溅。这些喷溅甚至到达了木卫1的磁圈边界，离开其表面数百万英里之远。
而至于木卫2方面，从“旅行者1”号的低解象度照片中便可以看到其表面出现了纵横交错的纹理。起初，科学家们相信那些纹理是源自地壳移动或地壳构造活动而成的裂纹。但其后从“旅行者2”号提供的高解像度照片却让科学家们感到懊恼，因为那些特征却又欠缺了地形学上的轮廓。某位科学家曾形容说：“那些特征就像是一枝粗头墨水笔画上去一样。”那么，究竟是什么原因造成如此的纹路呢？科学家们认为有可能是因为木卫2也同样受到了潮汐力影响，使其内部出现了如木卫1 10%或以下的摩擦力及热力。一般认为木卫2有一薄的冰造的地壳（少于30千米或18英里），下藏一个深约50千米（30英里）的海洋。
我们或许知道，木卫3是太阳系里最大的天然卫星，其直径达5276千米（3280英里）。而“旅行者2”号的这趟旅程同时也证实了木卫3上有2种明显的地形：多坑及多深沟。科学家们认为木卫3的冰地壳正受到地壳构造活动等的张力影响。
相对而言，木卫4地壳上残留的古老陨石坑则显示了很多被陨石撞击过的痕迹。科学家们根据资料分析指出，木卫4上最大的陨石坑显然因地壳上的冰层移动而随时间被填去，因为在布满撞击痕迹的盆地上几乎没有任何显而易见的地形特征残留。
此外，“旅行者2”号还发现木星拥有一个暗淡而粉状的环。据科学家计算，环的外边距离木星中心129000千米（80000英里），而内里的边界则距离木星中心30000千米（18000英里）。同时，这趟旅程也发现了木卫15和木卫16两颗细小的卫星，它们刚好在木星环的外围运行。而第三颗新发现卫星木卫14则夹在木卫5和木卫1中间的轨道运行。
研究发现，木星的环和其卫星都出现在其密集而布满电子和离子辐射带的磁场之中。这些粒子和磁场组成了木星的磁圈，向太阳方向延伸3~7百万千米，并延伸到至少到达土星的轨道，即75亿千米（46亿英里）之外。由于磁圈会跟随木星转动，所以磁圈在扫过木卫1的同时，会在每秒剥去1吨的物质。这些物质会形成一个在紫外光下才看见的环形离子云，这团离子云会向外移动，使木星的磁圈比正常的大出2倍。而一些精力旺盛的硫酸和氧离子会堕进了这个磁场继而进入了木星的大气层之中，便形成了极光。
1981年8月25日，“旅行者2”号最接近土星。当太空船处于土星后方时（相对地球而言），它用雷达对土星的大气层上部进行了探测，并度量了气温及密度等。“旅行者2”号发现高层位置（气压相当于700帕时）的气温为70开（-203℃），而在低层位置（气压相当于12000帕）则度量出143开（-130℃）。
在掠过土星后，船上的拍摄平台被卡住了，导致前往天王星和海王星的任务产生变量。所幸地面的工作人员最终把问题解决。最终，太空船仍是接到继续前进的指令，前往天王星。
资料显示，“旅行者2”号在1986年1月24日最接近天王星，并旋即发现了10个之前未知的天然卫星。除此之外，太空船也探测了天王星原始而独特的大气层，并观察了它的行星环系统。
我们知道，天王星是太阳系第三大行星，它在距离太阳约28亿千米处围绕太阳公转。其公转周期是84年，而自转周期则是17小时14分钟。有趣的是，天王星的自转有点独特，这主要在于它实际上是倾倒在其轨道滚动，一般认为这个不寻常的位置是由于在太阳系的形成早期曾与一颗行星大小的星体碰撞过的缘故。鉴于它的奇怪定位，便导致它的两极会分别接受长达42年的白昼或晚上，所以科学家们都不知道会在天王星上发现些什么。
除此之外，天王星的辐射带还被发现如土星的一样密集。辐射带里辐射的密集程度，会令光线把任何困在卫星或环里冰面上的甲烷迅速地（在100000年以内）变暗。如此一来便解释了为什么天王星的卫星及环大部分都以灰色为主。
“旅行者2”号还在日光直射的一极检测到了一些高层次的雾，并发现这些雾帮助散播大量的紫外光，科学家把这个现象称为“日辉”，其平均温度是60开（-350°F）。令人惊讶的是，即使是被照射的一极和黑暗的一极，在整颗行星上的云顶气温几乎一致。
1989年8月25日，“旅行者2”号接近海王星。由于这是“旅行者2”号最后一颗能够造访的行星，所以科学家们便决定将它的航道调校至靠近一点海卫1，从而不再理会飞行轨迹，就像“旅行者1”号完成造访土星后不理飞行轨迹靠近一点土卫6进行研究一样。
此次，“旅行者2”号意外发现了海王星的大暗斑，但是后来哈勃空间望远镜在1994年再次观测时暗斑却消失了。最初被认为是一片大的云，但后来却被认为是云层上一个空洞。
“旅行者2”号造访海王星后，冥王星是当时唯一一个仍然未被任何从地球飞去的太空船造访过的行星。但后来在国际天文学会重新定义行星后，冥王星被降级为一颗矮行星。因此，“旅行者2”号在1989年的掠过，使太阳系中所有行星都至少被人造太空船探访过一次。
此外，“旅行者2”号还飞向海卫1进行了考察，发现海卫1确是太阳系中唯一一颗沿行星自转方向逆行的大卫星，也是太阳系中最冷的天体，但要比科学家们原来想象中的更亮、更冷和更小，表面温度为-240℃，部分地区被水冰和雪覆盖，时常下雪。上面有3座冰火山，曾喷出过冰冻的甲烷或氮冰微粒，喷射高度有时达32千米。科学家们分析后指出，海卫1上很可能存在液氮海洋和冰湖、断层、高山、峡谷和冰川。这就表明海卫1上可能发生过类似的地震。海卫1上有一层由氮气组成的稀薄大气层，它的极冠由冻结的氮形成一个耀眼的白色世界。
在2006年9月5日，“旅行者2”号正处于距离太阳805个天文单位（大约相等于12太米）左右，深入于黄道离散天体之中，并正以每年33个天文单位的速度前进。这个距离是太阳与冥王星之间距离的2倍，并比塞德娜的近日点较远，但仍未超越厄里斯的轨道最远处。
科学家们最后指出，“旅行者2”号将会继续传送信号直至2020年为止。
“旅行者2”号是怎样一艘探测飞船
“旅行者2”号是美国在1977年8月20日发射的行星探测飞船，相继就近探测了木星、土星、天王星和海王星以及这些行星的主要卫星，在美、苏发射的众多行星探测飞船中，它是访问天体最多的星际探测飞船，确实是表现突出，功绩卓著，为人类了解太阳系作出了巨大贡献！
“旅行者2”号探测飞船起飞重量为820千克，由65000个零件组成，主体是16面体，中央有一个储存推进剂的球形燃料箱。主体四周安装各类无线电设备。主体上方有一个直径为37米的抛物面天线，它是飞船在深空中与地球保持通信联络和传递信息的主要工具。
飞船共携带12件科学仪器，根据它们的用途可分为3类：第一类是摄像设备，包括电视摄像机、红外光和紫外光的光谱计以及偏光计；第二类是宇宙空间环境探测设备，其中包括宇宙射线探测器、宇宙粒子探测器和磁场计；第三类是行星射电天文接收机和鞭状天线，主要用来进行射电研究，以便了解行星及其卫星的大气层和电离层特性。
飞船主体右下方还悬挂三节同位素核电源，其所以有必要，是当“旅行者2”号进入深空探测土星以及土星以外的太阳外层行星时，太阳光极其微弱，只有地球上太阳光的1%或更低，已经没有可能用太阳能电池。同位素核电源的寿命很长，可使用几十年。
迄今发射的所有深空探测飞船中，“旅行者2”号是最新的一种型号。飞船上装备计算机指挥系统、飞行数据处理系统和飞船姿态控制系统等3套全自动控制系统，不用地面无线电遥控，能完全独立自主地完成对各外行星的探测任务。为什么不用地面遥控？因为外层行星都十分遥远，无线电遥控指令从地球到行星近旁的飞船，行程要花费数小时，遥控指令难以按时进行。
处在遥远深空的探测飞船是如何将探测到的行星信息送回地球的？飞行数据处理系统将探测到的各种行星数据，包括由电视摄像机系统拍摄的行星图像，进行综合处理后，经发射机通过37米的抛物面天线用无线电波发往地球。带着行星信息的无线电波以每秒30万千米的速度穿越浩瀚的宇宙深空，奔向地球。如果飞船此时处在天王星附近，无线电波要经历2小时45分钟才能到达地球；如果飞船处在海王星附近，则无线电波要经历4小时10分钟方能抵达地球，而且电波已十分微弱。为了能接收这种微弱电波，地面深空通信网应具有非常高的灵敏度，通常需要有两座直径为64米的最大而又最灵敏的大型抛物面天线的深空接收站联网接收信息，把听力提高1倍。由于太阳系外层行星遥远，它们的角度都很小，例如天王星的角度为41弧秒，海王星为21弧秒，天线波束指向应十分精确地对准它们。深空接收站将收到的信息直接送入计算机中进行处理，如果是行星的图像，经处理后便恢复成原来模样。
深空探测是一项极其复杂而艰巨的工作，其特点是耗资大、周期长。虽然如此，由于航天电子学、自动控制和智能技术的高度发展，又由于计算机信息处理，特别是图像处理技术的完备功能以及深空通信的卓越效能，使得人类有可能利用像“旅行者2”号这样的探测飞船飞临遥远的太阳系的行星身旁就近考察，进行电视摄像和各种科学探测，犹如科学家们身临其境，从而把几千年以来从目测到地面观测宇宙的眼界大大地扩展了，使得科学家们有可能去探索生命的起源，太阳的起源和演变过程；去观测行星及其卫星的地质结构、表面形状、周围环境、生命存在的可能性等秘密。
深空探测的成功和收获，证明当今航天科技、空间科学的飞跃式发展，为人类征服自然，探索深空空间开创了广阔道路。无限的宇宙空间正等待着我们这一代青年去探索，去开发。
“起源”号太阳探测器
2001年8月8日，重达1400磅的宇宙飞船“起源”号太阳探测器从佛罗里达州卡纳维拉尔角搭载德尔塔火箭升空，开始为期3年行程3200万千米的往返太空之旅。经过3个月的航行，该探测器首先到达离地球数百英里的服务站。
在那“起源”号太阳探测器示意图
儿“起源”号将会用2年的时间来跟踪行星及太阳系内的残余物。它们最初形成于46亿年前而后形成太阳、行星、月球等等。
“起源”号原本定于2001年7月30日发射，但因为与探测器上一对电力转换器相同的设备在法国未能通过防辐射检测，负责制造“起源”号的洛克希德—马丁公司便在随后的2天中检测另外5个相同设备，最后确认“起源”号上的电力转换器能够在3年的飞行中抵挡太阳耀斑等辐射。但此后天气状况一直不佳，致使发射被一再推迟。
事实上，“起源”号是个全球定位环境和地球科学信息系统，它将旅行160万千米，到达离太阳148亿千米的地方，然后绕太阳运行25年，采集被太阳风甩出的原子等微观粒子，以备为科学家提供太阳系起源的线索。
美国宇航局的科学家们还希望能用“起源”号收集到没有被污染的数据以便对太阳和太阳系内其他星云及行星与其他太阳系进行准确的对比。我们不想看到任何被地球及地球环境所玷污了的东西。
如果一切依计划进行，那么“起源”号将在2004年初丢弃其样本存储太空舱，并于2004年9月重返大气层。随着引力增大，它离地面越来越近，然后降落伞会被打开，它将缓慢降下并被直升飞机伸出的钩子拖住悬在空中。这项复杂的救助行动是为了避免样本受到土地的影响。
但遗憾的是，在2004年9月8日这个追逐太阳风3年，行程达3200万千米的返回舱由于降落伞未打开，以时速311千米的速度一头栽进了沙漠中，剧烈的碰撞使返回舱摔成了碎片，估计里面的精密仪器也难以幸存。
有趣的是，承担这次“拦截”起源号标本行动的驾驶员包括1名前军方飞行员、1名现役空军试飞员和2名好莱坞职业特技飞行员——丹·德鲁特和克里夫。这2名好莱坞特技演员曾在《蝙蝠侠》等大片中做过空中特技，在接到邀请后，2位特技明星既兴奋又紧张，虽然驾驶直升机在半空中钩物对他们来说并不陌生，但这毕竟是一次最真实的特技实践，只能成功不能失败。
特技飞行员使用的直升机下端安装了一个约6米长的吊杆，吊杆的最下端是一个巨大的铁钩，而吊杆的另一端则是直升机中的一个大型缆绳绞盘。当直升机飞到带着降落伞的返回舱附近时，铁钩将迅速而牢固地钩住降落伞及其绳索，然后连接在铁钩吊杆上的缆绳绞盘将快速转动，让绳子随着太空舱的下降而被拉出，起到减速作用。最后直升机将带着返回舱以最慢的速度抵达地面。
为了确保成功，美国宇航局让2架直升机在犹他州实验和训练区进行了17次空中演练，每次演练，直升机飞行员在空中都成功截住了返回舱的模拟试验品。没想到最终因为真的返回舱降落伞没打开而前功尽弃。
美国宇航局计划成立一个事故委员会调查“起源”号返回失败的原因。初步分析发现，由于电池失效，用来启动返回舱降落伞的火工品没有按正常程序起爆。这个返回舱是美国洛克希德—马丁公司设计制造的。该公司的一名工程师认为，2001年返回舱发射升空后不久就发现有一块电池变得过热，这可能是此次事故发生的原因。
磁强计
磁强计是矢量型磁敏感器，用于测定地磁场的大小与方向，即测定航天器所在处地磁场强度矢量在本体系中的分量。是测量磁感应强度的仪器，根据小磁针在磁场作用下能产生偏转或振动的原理制成。而从电磁感应定律可以推出，对于给定的电阻R的闭合回路来说，只要测出流过此回路的电荷q，就可以知道此回路内磁通量的变化。这也就是磁强计的设计原理，其用途之一是用来探测地磁场的变化。
首个双行星探测器“水手10”号
“水手10”号是人类设计的首个执行双行星探测任务的飞行器，与此同时，也是第一个装备图像系“水手10”号探测器
统的探测器，它的设计目标是飞越水星和金星两大行星。
1973年11月3日，它在美国发射升空。资料表明，“水手10”号重503千克，该探测器装备有紫外线分光仪、磁力计、粒子计数器、电视摄像机等仪器。
1974年2月5日，“水手10”号从距金星5760千米的地方飞过，拍摄了几千张金星云层的照片。然后它继续朝水星前进。
1974年3月29日，“水手10”号从离水星表面700千米（435英里）的地方通过，然后进入了周期为176天的公转轨道，并开始环绕太阳运行，而其周期正好是2个水星年，这使它每次回到水星时都是在以前的同一地点，因为“水手10”号每绕太阳1圈，水星正好绕2圈。
1974年9月21日，“水手10”号第二次经过水星；1975年3月6日，它第三次从水星上空330千米（203英里）处经过。此时，“水手10”号耗尽了使它保持稳定位置的气体，因此无法再对这颗行星作进一步研究了。不过这3次近距离观测已拍摄到了超过1万张图片，涵盖了水星表面积的57％。
作为“水手10”号的一个重大发现是，在飞掠金星时，该探测器在金星上发现云系循环的证据与非常微弱的磁场。
数据资料显示，“水手10”号总共飞掠过水星3次，由于轨道的相对位置（太空船的轨道周期几乎是水星的2倍），使得每次探测的都是面对着水星的同面，所以只探测到水星表面约40%~45%的地区。尽管如此，“水手10”号所传回的资料仍然非常重要的，也是迄今天文学家了解水星的主要来源，因为现在无法用望远镜直接观测水星的表面。
除此之外，“水手10”号还发现水星拥有稀薄的大气层，主要是由氦所组成，另外也发现水星拥有磁场与巨大的铁质核心。辐射计显示水星的夜晚气温大约是-183℃（-297°F），而白天温度可达187℃（369°F）。
“尤利西斯”号太阳探测器
1990年10月6日，美国“发现”号航天飞机将“尤利西斯”号太阳探测器送入太空，把对太阳的探测活动推向一个新的阶段。
“发现”号航天飞机示意图该探测器重385千克，靠钚核反应堆提供工作能量，共装有9台科学仪器，其任务主要是探测太阳两极及其巨大的磁场、宇宙射线、宇宙尘埃、γ射线、X射线、太阳风等。
1994年8月，该探测器飞抵太阳南极区域并绕太阳运转，在横跨太阳赤道后到达太阳北极。它绕太阳飞行的轨道呈圆形，离太阳最远时为8亿千米，最近时为193亿千米。“尤利西斯”号绕太阳飞行时，可以对太阳表面一览无余，能够全方位地观测太阳。迄今为止，人类对太阳的探测仅局限在太阳赤道附近区域，对太阳的其他区域特别是两极的情况了解得很少。因此，“尤利西斯”号的探测成果将具有重大价值。科学家称“尤利西斯”号的飞行探测是20世纪末一次重要的宇航活动。
该“尤利西斯”号探测器是由美国航空航天局与欧洲空间局合作建造、发射并运行的。数据资料显示，“尤利西斯”号共服役18年，而它的设计服役期限仅为5年，超期服役近13年。
“尤利西斯”号探测器
美、欧航天指挥人员在数月前发现，“尤利西斯”号上放射性同位素热电式发电机的钚燃料能量逐渐减弱，发电机难以提供足够热量暖化联氨燃料。随着联氨燃料渐渐冻结，“尤利西斯”号将无法操纵，再也无法传回数据，只能永远绕着太阳运转，实际上被“冻死”在外太空。
太阳是“尤利西斯”号的探索目标，它最重大的发现全都与太阳有关，使人类对太阳的认识上升到一个新高度。
事实上，通过研究“尤利西斯”号发回的数据，研究人员大大扩展了对由带电粒子组成的太阳风的认识。研究人员发现，太阳发出的太阳风有快慢之分，不同纬度上太阳风的速度不同。而最为显著的是，南半球高纬度上太阳风速度大约为750千米/秒，而南半球接近赤道部分太阳风的速度大约为400千米/秒。
除此之外，“尤利西斯”还为研究人员提供了大量关于太阳磁场以及太阳表面活动情况的新信息。它对宇宙射线的探测也为人类提供了不少新知识与新课题。
值得一提的是，在飞经木星附近时，“尤利西斯”号还6次探测到了源于木星或木星周围卫星以28天为周期的尘埃爆发。它还意外地于2000年和2007年分别经过百武彗星和麦克诺特彗星的彗尾，催生不少惊人发现，例如百武彗星的离子彗尾长度超过5亿千米，是迄今发现的最长彗尾。
在2008年6月，“尤利西斯”号太阳探测器17年的太空探险走到了最后的时刻。有关专家曾打比方说，如果把“尤利西斯”号比作一个预期寿命为70岁的人，那么它现在已经是245岁“高龄”了。
“尤利西斯”号是人类成功发射的第一个黄道外太阳探测器。地球等太阳系行星和大部分探测器都是在位于太阳中部的黄道平面内运行，而“尤利西斯”号的运行轨道差不多和黄道平面垂直，这使科学家可以近距离观察太阳两极地区。
要使探测飞船离开黄道面，实现起来并不是那样容易，它必须具备很高的速度。20世纪70年代，引力支援技术得到充分发展之后，把探测飞船送出黄道面才有了可能；同时也决定了它必须在太空沿着弧形线路，先飞向木星并借助木星的强大引力支援再飞向太阳。
美国发射的“先驱者11”号和“旅行者1”号，曾分别在1979年和1980年受到土星引力影响而偏了轨道，偏离黄道面分别达到17°和40°，但对于要有效观测太阳南、北两极的“尤利西斯”探测飞船来说，这种偏转还远远不够，这里要求作90°的方向改变，才能满足要求。因此，科学家精心设计并安排了“尤利西斯”独特的飞行路线：1990年10月发现号航天飞机将“尤利西斯”送入飞向木星的弧形轨道，速度为154千米/秒，加上地球运行速度，相对太阳来说，其速度是452千米/秒，大约飞行16个月，也即在1992年2月抵达木星区域。这时离地球约669亿千米，距离木星1060万千米。为了使探测飞船充分利用木星的强大引力作用，获得速度支援并把轨道航向偏转90°，同时避免离木星太近而被它俘获，经过科学家精确计算，“尤利西斯”于2月8日先飞入距离木星表面378万千米的最低轨道，并用17天时间探测木星的磁场以及木星表面的等离子体、无线电波和X射线。此后，“尤利西斯”号将借助木星强磁场的作用，偏转航线，脱离由太阳系行星绕太阳运转构成的轨道平面，即进入垂直于黄道面的轨道面内飞行，成为经过两极地区飞行的太阳人造行星，这时它相对太阳的速度已达126千米/秒。
“尤利西斯”将在过去任何探测飞船从未到过的这部分太阳系空间里进行探测并遨游2年多时间，于1994年5月25日到达太阳南纬70°上空，用大约4个月时间飞越太阳南极区域并对该极区进行首次三维立体观测。1995年2月初，“尤利西斯”由南而北，于离太阳22亿千米处跨越太阳赤道，在同年5月26日，飞抵太阳北纬70°地区上空，也用4个月时间对太阳北极及其附近区域进行探测。1995年9月，它从太阳北纬70°地区上空飞离太阳北极区。这时，费时5年，结束对太阳极区的探测考察任务后，“尤利西斯”便进入广漠的行星际空间。
太阳黑子
太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动，是太阳活动中最基本、最明显的。一般认为，太阳黑子实际上是太阳表面一种炽热气体的巨大漩涡，温度大约为4500摄氏度。因为其温度比太阳的光球层表面温度要低1000~2000摄氏度（光球层表面温度约为6000摄氏度），所以看上去像一些深暗色的斑点。太阳黑子很少单独活动，通常是成群出现。黑子的活动周期为112年，活跃时会对地球的磁场产生影响，主要是使地球南北极和赤道的大气环流作经向流动，从而造成天气恶劣，使气候转冷。严重时会对各类电子产品和电器造成损害。
小行星探测器
“尼尔—苏梅克”号探测器
2001年2月13日，美国的“尼尔—苏梅克”号探测器成功着陆在距地球315亿千米之遥的爱神小行星上，实现了人类探测器第一次在小行星上着陆的壮举。
为了研究近地小行星，20世纪90年代，美国开始实施“近地漫游小行星考察计划”。资料表明，该计划是美国历史上首次不以美国宇航局为核心的深空探测计划，牵头的是美国约翰霍普金斯大学应用物理研究所。该计划的核心是向距离地球315亿千米的爱神小行星发射“尼尔”号探测器。
资料显示，“尼尔”号探测器外表看起来就像是一个小铁盒，体积仅相当于一辆紧凑型的小轿车。1996年2月17日，美国将之发射升空，待进入预定轨道后，该探测器先是绕地球1周以获得足够的加速度，然后向预定的目标爱神小行星飞去。
按照原计划，“尼尔”号本来应于1999年1月10日到达爱神星。但是在即将进入爱神星的轨道之前，由于发动机的故障而与之失之交臂，探测器掠过了爱神星，结果只是传回了部分照片。
“尼尔”号探测器1999年2月14日，“尼尔”号在这一天进入了绕爱神星的轨道，成为人类有史以来第一个绕小行星飞行的探测器，同时也使得爱神星成为太阳系里继地球、月球、太阳、火星、金星和木星之后，第7个拥有人造卫星绕其运行的自然天体。
“尼尔”号在围绕爱神星运转的1年时间里，探测器上的照相机、激光测距仪和无线电科学仪器都在紧张地工作着，从而确定了爱神星的大小、质量和密度，并向地球传回了16万幅有关爱神星的照片。
值得一提的是，“尼尔”号不仅是第一个成功绕小行星运行的探测器，同时还是第一个在距离太阳如此遥远的地方却靠太阳能运行的探测器。这一切都归功于其所携带的各种高精度仪器仪表：顶部是一个碟形天线，四周围绕着太阳能发电板。
“尼尔”号探测器在围绕爱神星的轨道上运行1个月后，美国宇航局将其名字改为了“尼尔—苏梅克”号，以纪念传奇的行星科学家苏梅克。苏梅克对于行星科学的贡献源自20世纪50年代，当他还是学生时，当时大多数科学家认为陨石坑是由于火山活动引起的，他却提出是由于外来物体撞击形成的观点。以后他又与妻子一起对多颗小行星和接近地球的彗星进行了定位和跟踪。1993年，苏梅克夫妇在帕洛玛天文台进行观测活动时，与业余天文学家列维一起观察到了后来被命名为苏梅克一列维9号的彗星。
按照计划，如果一切顺利的话，“尼尔—苏梅克”号将以每小时4～14千米的速度掠过爱神星，并在小行星的表面着陆。该降落速度相当于第二次世界大战期间降落伞着陆的速度，加上爱神星的重力远比地球小，所以探测器可以分毫不损。
在该探测器着陆的过程中，安装在其侧面的一台照相机将不停地拍下人类历史上最清晰的小行星照片，并且同步传回地球。如果在小行星表面着陆时分毫未损、蹦跳几下而探测器上的天线又正巧对准地球的话，那么它肯定还能继续发回小行星的照片，并且将持续数月。而这些照片将同步公布在网站上，让全世界的人们共享近看小行星真面目的兴奋时刻。
当然，由于这次着陆是人类对探测器进行的有史以来最远距离的遥控，所以一旦失败也是意料之中的事。而这项计划在实施过程中也确实遭遇到了严峻的挑战，那就是“尼尔—苏梅克”号推进器的减速系统发生了故障，“尼尔—苏梅克”号在接近爱神星时仍在高速飞行。按照科学家们的分析，如果探测器在爱神星上着陆的速度超过飞行员跳伞着陆时的每小时8千米，“尼尔—苏梅克”号将粉身碎骨。
然而，科学家们担心的情况最终没有发生。2月13日，经过2次火箭点火之后，“尼尔—苏梅克”号终于平稳地降落在爱神星的表面，着陆的速度是每小时5千米。
“尼尔—苏梅克”号虽然在着陆时其最好的天线没有对准地球，使得资料的传输速度比最佳状况降低了许多，但是太阳能板却很幸运地对准了太阳，因此动力充足。“尼尔—苏梅克”号侧面的分光探测仪器距离爱神星的地表只有数厘米的距离，这对于资料的分析和收集大有益处。
“尼尔—苏梅克”号着陆后又继续工作了10天，发回的大量照片和数据改变了人们对爱神星的认识。科学家们原先认为爱神星是许多冰砾和岩石在重力的作用下构成的松散结合物，但实际上它是一整块巨岩，表面布满了碎石，而且从没有溶化过，也就是说没有被压缩过。这意味着爱神星不是某个早已死去的行星的残片，而是从太阳系早期就一直在游荡，几乎没有发生大的变化。
“黎明”号小行星探测器
“黎明”号探测器示意图2007年9月27日早7时34分（北京时间19时34分），美国航空航天局（NASA）的“黎明”号探测器从佛罗里达州肯尼迪航天中心由一枚德尔塔2型火箭运载顺利升空，开始了它长达8年近50亿千米的星际探索之旅。科学家预计“黎明”号将于2011年首先探测小行星灶神星，进行6个月的观测后离开，再于2015年赶到谷神星继续观测，整个太空旅行的距离长达48亿千米。灶神星和谷神星是火星和木星之间小行星带里个头最大的成员，科学家希望通过观测研究这两个天体，能够揭开太阳系诞生的线索。
“黎明”号计划是第一个探测这个重要区域的人类探测器，也是世界上第一个先后环绕两个天体的无人探测器。此前也曾有航天器飞经体积较小的小行星，并绕其轨道飞行甚至在小行星上降落。专家指出，预计在将来还会有更多灶神星示意图探测小行星的航天计划。但是，过去从未出现过同一航天器先后环绕两个天体飞行的情况。
该探测器配置有摄像机、红外分光计、伽马射线和中子探测仪，此外还装有2个巨大的太阳能板，双翼间距近20米，为它提供穿越太空的能量。
科学家认为，探测灶神星和谷神星将有助于了解太阳系的起源，因此将这个项目取名为“黎明”。虽然根据2006年8月国际天文学联合会提出的新定义，谷神星已经从小行星升格为矮行星，但美国宇航局没有改口，仍称“黎明”号为小行星探测器。该计划耗资357亿美元，其中并不包括德尔塔2型火箭的造价。
“黎明”号的发射可谓几经周折，在15年间该计划曾经有过两次因资金不足而被取消的经历，此次升空也比原计划整整推迟了2年。
资料显示，“黎明”号于2001年正式立项，2007年3月由于“经费超支以及技术问题”，美国宇航局下令取消了这项探测计划，“腾出资金进行重返月球乃至登上火星等载人探测项目”。但一些专家不忍“黎明”号就此夭折，经多方游说后宇航局在不到1个月时间内又同意恢复。
科学家指出，之所以选择灶神星和谷神星进行探测，不仅仅是因为它们个头较大，而且还因为它们与小行星带里的其他天体存在显著差别。灶神星和谷神星都形成于45亿年前。据估计，它们都形成于太阳系早期，并且由于木星的强大引力作用而演化迟缓。研究人员希望比对观测这两个天体的演化过程。
谷神星示意图
据“黎明”号探测器项目首席科学家鲁塞尔介绍，灶神星是与地球类似的岩状天体，也是太阳系中距太阳较近的天体。而谷神星则是典型的冰态天体，这类天体主要位于距太阳较远的轨道上。鲁塞尔说：“这两个极不相同的天体竟然可以位于同一个小行星带中，这是‘黎明’号需要揭示的奥秘之一。”另外，利用“黎明”号上的同一套科学仪器探测2个不同目标，能便于科学家将2套探测数据进行准确的对比分析，并根据它环绕灶神星和谷神星的运行轨道数据，对比测算这两个天体的引力场等参数。
塞德娜
小行星90377（塞德娜）（2003 VB12， 90377 Sedna）是位于柯伊伯带和奥尔特云之间的一颗小行星。是由加州理工学院的迈克·布朗、双子天文台的查迪·吉尔和耶鲁大学的戴维·罗伯威特于2003年11月14日发现的，命名为塞德娜。
天文学家们提议将这个天体取名为“塞德娜”。在因纽特人传说中，塞德娜是创造北极海洋生物的造物女神，生活在海底冰窟里面。由于距离太阳极其遥远，新观测到的天体所处区域阳光少得可怜，据估计温度从来不超过零下240摄氏度，是太阳系中已知最为寒冷的所在。
“先驱者11”号
1973年4月6日，“先驱者11”号空间探测器在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角发射成功。
该探测器全长为29米，设有一条直径274米的高增益天线，在其之前再装上一条中增益天线。至于另外一条全“先驱者11”号空间探测器示意图方位低增益天线则装设于高增益天线接收器之下。探测器以2块放射性同位素热电产生器（RTG）作为能源，在拜访木星时仍能产生144瓦特的功率。但到达土星时只能产生100瓦特的功率。此外，探测器上还设有3个感应器：恒星（老人星）感应器及2个太阳感应器，借以根据相对于地球及太阳的位置，及以老人星的位置作后备，用以计算探测器的位置。而“先驱者11”号的恒星感应器及起点设定，则是按“先驱者10”号的经验而被重新修改的。探测器上装有3对火箭推进器，主要负责控制转轴及为探制器提供动力。3对火箭推进器都可以按指令持续燃点，或暂停燃点亦可。
该探测器上的仪器主要负责研究星际间及行星的磁场太阳风、宇宙射线、太阳圈的转变区域、大量存在的中性氢；星尘粒子的分布、大小、质量、通量及速度；外太阳系行星极光、电波、其卫星的大气层；以及木星与土星及其卫星的表面等等。而以上的研究则主要是由探测器上的磁力计、等离子分析器（太阳风专用）、粒子传感器、离子传感器、一具可以重叠不同视点来探测由经过的陨石折射而来的阳光的非影像望远镜、一些已密封并加压的氩气及氮气——用以计算陨石的渗透、测紫外光计、测红外光计及一具影像光偏计——用以拍摄照片及计算光偏振等等。至于进一步的数据则从天体力学及掩星法现象去计算出来。
“先驱者11”号空间探测器是美国宇航局发射的第二个用来研究木星和外太阳系的空间探测器。与此同时，它也是第一个去研究土星及其光环的探测器。与“先驱者10”号不同的是，“先驱者11”号（也称作“先驱者G”号）不仅拜访木星，还探访了土星的几颗卫星。首先遇到“土卫9”，但相距较远，测量了这颗不规则的小卫星；接着，便遇上“土卫8”，在约100万千米的距离上测量了它的光度；事实上，在飞越土星环前，便在67万千米的范围内对“土卫7”进行了紫外线测量；在距土卫430万千米处测量了其光度。到达近土点时，遇上了“土卫1”，但遗憾的是，只顾探测土星本体，无暇探测“土卫1”；与土星本体会合后，又从“土卫3”、“土卫2”和“土卫5”近旁掠过，对它们进行了可见光和紫外线观测。最后飞近“土卫6”，向地面发回了距“土卫6”35万千米处拍下的5张高分辨率照片。此外，这次“先驱者11”号还发现了“土卫11”和“土卫12”两颗新卫星。
天文单位
天文单位，英文：Astronomical Unit，简写AU。是一个长度的单位，约等于地球跟太阳的平均距离。天文常数之一。天文学中测量距离，特别是测量太阳系内天体之间的距离的基本单位，地球到太阳的平均距离为一个天文单位。 一天文单位约等于1496亿千米。 1976年，国际天文学联会把一天文单位定义为一颗质量可忽略、公转轨道不受干扰而且公转周期为3652568983日（即一高斯年）的粒子与一个质量相等约一个太阳的物体的距离。当前被接受的天文单位是149597870691±30米（约一亿五千万千米或9300万英里）。
“卡西尼”号土星探测器
1997年10月15日，20世纪最大、最先进的行星际探测器“卡西尼”号在美国肯尼迪航天中心由“大力神4B”火箭发射升空。
“卡西尼”号土星探测器
与前期土星探测器最显著的不同是，“卡西尼”号将首次进入环土星运转的轨道，对土星的大气、磁场、光环和卫星进行长期观测。此举不仅将为科学家们创造全面、系统地了解和认识土星的条件，还将为人类提供一个探究太阳系诞生和地球生命起源条件的难得机会。
资料表明，“卡西尼”号探测器由轨道器和“惠更斯”号子探测器组成。待到达土星轨道一段时间后，“惠更斯”号子探测器将从“卡西尼”号探测器中分离出去，降落在“土卫6”表面进行探测。而剩下的轨道器则会在绕土星飞行60圈的过程中，将探测土星的卫星。
“惠更斯”号子探测器是一个直径为27米的碟状体，质量为343千克，它将利用降落伞在“土卫6”表面着陆。在25“惠更斯”号子探测器示意图小时的降落过程中，“惠更斯”号将用所带仪器分析“土卫6”的大气成分、测量风速和探测大气层内的悬浮粒子，并在着陆后维持工作状态1小时。它所搜集到的数据及拍摄的照片将通过轨道器传送回地球。
“卡西尼”号轨道器上共载有4台光学遥感器、2台无线电遥感器、5台原位测量仪和1台遥控／原位粒子测量仪。它们将各显其能，对土星特别是土星光环进行“会诊”。科学家们希望“卡西尼”号此次对土星光环长时间、近距离的探测能回答光环物质的来源问题，确定其是来自土星诞生时的遗留物，还是土星卫星与彗星或陨石相撞后产生的碎片，并弄清光环形成的原因和演变史。
为了尽可能减轻负荷，“卡西尼”号采用了复杂的借力入轨技术，巧妙地利用金星、地球和木星对其巨大的引力作用来实现最终进入土星轨道的目的。这样做可节省燃料77吨，从而大大延长飞行时间。
资料显示，在引力作用下，“卡西尼”号曾2次掠过金星，并于1999年8月从900千米的上空掠过地球。2000年12月，当它飞越木星时，探测器上的窄角相机准确拍下了木星的照片。
2004年7月，“卡西尼”号探测器到达土星轨道，在那里一直工作到2008年。当对土星及其卫星进行深入考察后，燃料耗尽的“卡西尼”号将同它携带的一张有81个国家60万人签名的光盘一同坠入土星或土星的卫星，送去地球人对外星生命的呼唤和殷殷思念。
“先驱者10”号
“先驱者10”号宇宙探测飞船对人类来说是一个神秘的航天器，因为美国一直没有向公众透露它的行踪，直到1992年3月2日，正值飞船发射升空20周年纪念日之际，美国才发布了关于它的公报。
1972年，美国发射了这颗用放射性同位素热电发电机为动力的自动星际飞船，它是第一艘通过火星以外由众多岩石组成的小行星带的宇宙探测船。它在随后几年中又穿过土星、海王星和冥王星轨道，以465万千米的时速向太阳系“先驱者10”号所携带的人类文明标识板边缘飞去。至1991年底已飞离地球80465亿千米。即使用每秒30万千米速度的无线电信号传递到它的接收机也需要7个半小时。“先驱者”号的能量来自核燃料钚-239放射性衰变过程中产生的热转换成的电能。每台发电机最初发电功率为120瓦，船上载有使用和备用的两台发电机。
资料显示，“先驱者”号探测器重约260千克，为六棱柱体，高24米，最大直径27米。它们携带10多种仪器，能执行多项观测任务。
1972年3月2日，“先驱者10”号空间探测器发射成功，同年7月进入小行星带，1973年2月安然无恙地通过了这个危险区域，径直向木星飞去，开始了对木星这颗太阳系内最大的行星的观测。越过木星周围的强辐射区后，这位重270千克的“使者”飞行了21个月，行程10亿千米，终于在1973年12月3日风尘仆仆地来到木星上空。它飞临木星时，沿木星赤道平面从木星右侧绕过，在距木星13万千米的地方穿过木星云层，拍摄了第一张木星照片。从它发回的资料来看，木星上奇异的大红斑是一个耸立在10千米高空的云团。这云团可能是一个强大的逆时针旋转的长寿命漩涡，也可能是一团激烈上升的气流。然后，“先驱者10”号被木星的巨大引力加速，终于克服了太阳引力场，成为第一艘逃离太阳系的宇宙飞船。
“先驱者”计划已于1997年3月31日正式终止，虽然美国方面仍不定时地与它进行联系。当它离开太阳系时，将把带有的一幅6×9英寸的金匾弹出至飞行器主框架。当然，“先驱者10”号仍然没有飞出奥尔特云。
值得一提的是，“先驱者10”号上携带了一块金属板，这块板指出了太阳和行星的分布状况、地球的位置，和一张男人、女人的草图，这是为了离开太阳系后万一遇上外星生物而准备的。
“新地平线”号探测器
“新地平线”号探测器示意图“新地平线”号探测器是美国国家航空航天局的一项探测计划，其主要目的是对冥王星、冥卫等柯伊伯带天体进行考察。
“新地平线1”号原本定于2006年1月17日美国东岸时间下午1时24分，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地第41发射台发射，但因地面强风和负责该项目之霍金斯大学物理实验室的控制中心突然停电等原因，两度推迟升空。直至1月19日美国东岸时间下午2时00分，卡纳维拉尔角上空云层逐渐散去，气候条件适合发射，“新地平线1”号才在比原定发射升空时间迟半小时后顺利点火，发射升空。45分钟后脱离第三段火箭，离开地球引力，朝木星飞去。冥王星示意图其航程将途经木星，借用木星引力加速，然后直奔冥王星。预计在2015年7月14日最为接近冥王星。
专家指出，如果“新地平线”号在第一发射窗口发射，在它飞往冥王星旅途的前13个月中，工作人员会对整个探测器及其所携带的仪器进行检查和调试，修正它的飞行轨道，并为接近木星做准备。此外，此次“新地平线”号将会探测到2个直径为40~90千米的柯伊伯带天体，确实目标尚未选定。预料探测船将在2016年进入柯伊伯带。
资料显示，“新地平线”号探测船的飞行路程为：首先由美国“擎天神V551”型（Altas V551）火箭携带，在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的空军基地发射站发射，将之推出外太空，再由“半人马座”火箭送入绕地轨道，最后由“星48B”型固体燃料火箭冲出地球引力，飞向冥王星。
“新地平线”号将成为人类有史以来最快速的人造飞行物体，它飞越月亮绕地球轨道不用9个小时，到达木星引力区只需13个月时间，相对1960年“阿波罗”登月任务相同航程要飞行3天时间，“伽利略”号飞抵木星亦需4年时间而言，“新地平线”号航速可谓十分惊人。
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源