Utilizou uma técnica de auxílio a navegação
que utiliza a atração gravítica dos planetas aos quais se aproxima.
Esta técnica permite às sondas receberem uma aceleração e uma alteração
de direção por forma a serem colocadas numa nova direção que as leve a
um novo destino. Desta forma, as sondas podem ser construídas de forma
mais leve (não necessitam de tanto combustível para aceleração e mudanças de direção), mas implica uma grande precisão nas aproximações aos planetas a visitar.
A sonda aproximou-se de Júpiter
em 9 de julho de 1979, a uma distância de 570.000 quilómetros. Ela
descobriu alguns anéis ao redor de Júpiter, assim como a atividade
vulcânica na lua Io.
Dois novos satélites de pequeno porte, Adrastea e Metis. foram
encontrados orbitando. Um terceiro satélite novo, Tebe, foi descoberto
entre as órbitas de Amalteia e Io. A sonda em seguida visitou Saturno, em 25 de janeiro de 1981, a uma distância de 101.000 quilómetros da superfície do planeta. Em seguida, visitou Urano, em 24 de janeiro de 1986.
Uma das novidades foi a descoberta de 11 satélites naturais
(Cordélia, Ofélia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia,
Rosalinda, Belinda, Perdita e Puck) e de um anel ao redor de Urano.
Também descobriu-se que o Polo Sul de Urano estava apontado diretamente
para o Sol. Depois de visitar Urano, a sonda dirigiu-se em direção a Neptuno, até que chegou lá em agosto em 1989, também chegando a pesquisar seu satélite natural Tritão. Após a passagem pela órbita de Plutão, a Voyager 2 iniciou a sua saída do Sistema Solar.
A sonda tem, anexado a sua parte externa, um disco fonográfico feito de ouro intitulado "Sounds of the Earth"
(Sons da Terra), com uma hora e meia de música e alguns sons da natureza do
planeta Terra. O disco traz instruções de uso e a frase "For makers of
music of all worlds and all times" ("Para os produtores de música de
todos os mundos e todos os tempos"). O objetivo deste disco é levar
dados da Terra para uma possível civilização exterior.
Em maio de 2010, a sonda alcançou a distância de 92 UA do Sol, a uma velocidade de 3,3 UA por ano (15,4 km/s), localizando-se na constelação de Telescópio. Prevê-se que, depois de 2030, a sonda perderá contacto com a Terra.
Em 2020 a Voyager 2 encontra-se no espaço inter-estelar, a mais
de 13,5 mil milhões de quilómetros da Terra (Plutão fica a uma distância
média de cerca de 6 mil milhões de quilómetros do Sol). Em novembro de
2020, a NASA recuperou as comunicações com a sonda, após melhorias
feitas à antena Deep Space Station 43
na Austrália, que é a única que tem capacidade para comunicar com a
nave. As comunicações ficaram suspensas desde que a antena deu início a
trabalhos de reparação e melhoramentos em março de 2020.
A Voyager 2, a mais de 18,7 mil milhões de quilómetros de distância
da Terra e ficando cada vez mais longe, no entanto, foi capaz de receber
qualquer comunicação da Terra. A Voyager 2 mandou após 17 horas e 24
minutos um sinal confirmando que havia recebido as instruções e executou os
comandos sem emitir em 30 de outubro de 2020.
A sonda deverá ainda percorrer um grande espaço vazio antes de
chegar a outros corpos celestes. Em torno de 14 mil anos ou mais, a
exemplo da sua sonda-irmã Voyager 1, ela emergirá da Nuvem de Oort em direção ao espaço interestelar
absoluto (totalmente fora da influência do campo gravitacional do Sol),
desde que não haja nenhum anteparo físico (detritos ou corpos celestes)
para impedi-la. Em torno de 296.000 anos, ela passará perto da estrela Sirius, a estrela alfa da constelação de Cão Maior e que está a 4,3 anos-luz da Terra.
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