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，好像一对孪生姐妹。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”不仅可以像“旅行者l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。这样既大大提高了太空船的利用率，又丰富了科学探测的内容。要采用像“旅行者”1号和2号这样的飞行路线，1979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。早在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。   

“旅行者2号”太空船共携带了12种科学仪器，依据性能可分为三类：第一类摄像设备，主要包括广角和窄角摄像机各一台、红外和紫外分光计各一个、偏振计等。第二类空间环境探测设备，包括宇宙线和等离子体探测器和磁强计等。第三类行星射电天文接收机和鞭状天线，主要用来研究行星及其卫星的大气特点。  

 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I的一半。为了接收到来自“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。   

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。后来“旅行者2号”在成功地拍摄了天王星光环的同时，还详细考察了已知的5颗卫星，并同时发现了10颗新的卫星，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。   

天卫四位于天王星的最外侧，直径1630公I里，是天卫中最大的。   

天卫三位于天卫四内侧，直径1600公里，居第二。   

天卫二直径1110公里，它的反照率在5颗“老”卫星中是最低的，因而也最暗。   

天卫一直径1330公里，在天卫中最为明亮。   

天卫五直径500公里，在5颗“老”卫星中最小，距离天王星也最近。   

“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。   

“旅行者2号”还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。   

天王星的“面纱”揭开了，但新的疑谜又产生了。要真正认识天王星，还要靠科学家长期不懈的努力。