Voyager 1
Hồ sơ phi vụ > Bay ngang qua Sao Thổ

Bài chi tiết: Thăm dò Sao Thổ
Các quỹ đạo hỗ trợ hấp dẫn tại Sao Mộc đã được cả hai Voyager thực hiện thành công và hai tàu vũ trụ tiếp tục đến thăm Sao Thổ cũng như hệ thống các vệ tinh và vành đai của nó. Voyager 1 chạm trán Sao Thổ vào tháng 11 năm 1980, với lần tiếp cận gần nhất vào ngày 12 tháng 11 năm 1980, khi tàu thăm dò không gian đến cách các đỉnh mây của Sao Thổ khoảng 124.000 km (77.000 dặm). Camera của tàu thăm dò không gian đã phát hiện các cấu trúc phức tạp trong các vành đai Sao Thổ và các thiết bị viễn thám của nó đã nghiên cứu bầu khí quyển của Sao Thổ và vệ tinh khổng lồ Titan của nó.
Voyager 1 phát hiện ra rằng khoảng 7% thể tích của bầu khí quyển phía trên Sao Thổ là heli (so với 11% thể tích của bầu khí quyển Sao Mộc), trong khi hầu hết phần còn lại là hydro. Vì hàm lượng heli bên trong Sao Thổ được cho là giống như của Sao Mộc và Mặt Trời, nên hàm lượng heli thấp hơn ở bầu khí quyển phía trên có thể hàm ý rằng heli nặng hơn có thể đang dần chìm qua hydro của Sao Thổ; điều đó có thể giải thích lượng nhiệt dư thừa mà Sao Thổ tỏa ra so với năng lượng mà nó nhận được từ Mặt Trời. Gió thổi với tốc độ cao trên Sao Thổ. Gần xích đạo, cả hai tàu Voyager đo được sức gió khoảng 500 m/s (1.100 mph). Gió thổi chủ yếu theo hướng Đông.
Các tàu thăm dò Voyager đã tìm thấy sự phát xạ tia cực tím giống cực quang của hydro ở vĩ độ trung bình trong khí quyển và cực quang ở vĩ độ cực (trên 65 độ). Hoạt động cực quang ở mức độ cao có thể dẫn đến sự hình thành các phân tử hydrocarbon phức tạp được đưa về phía xích đạo. Các cực quang ở vĩ độ trung bình, chỉ xuất hiện ở những vùng có ánh nắng Mặt Trời, vẫn còn là một câu đố, vì sự bắn phá của các electron và ion, được biết là gây ra cực quang trên Trái Đất, xảy ra chủ yếu ở các vĩ độ cao. Cả hai tàu Voyager đều đo vòng quay của Sao Thổ (độ dài của một ngày) là 10 giờ, 39 phút, 24 giây.
Sứ mệnh của Voyager 1 bao gồm chuyến bay ngang qua Titan, vệ tinh lớn nhất của Sao Thổ, từ lâu đã được biết là có bầu khí quyển. Hình ảnh được chụp bởi Pioneer 11 vào năm 1979 đã chỉ ra rằng bầu không khí rất đáng kể và phức tạp, làm tăng thêm sự quan tâm. Chuyến bay ngang qua Titan xảy ra khi tàu vũ trụ đi vào hệ thống để tránh bất kỳ khả năng thiệt hại nào gần hơn với các quan sát ảnh hưởng đến Sao Thổ và tiếp cận trong phạm vi 6.400 km (4.000 dặm), đi qua phía sau Titan khi nhìn từ Trái Đất và Mặt Trời. Phép đo của Voyager về tác động của khí quyển lên ánh sáng Mặt Trời và phép đo trên Trái Đất về tác động của nó lên tín hiệu vô tuyến của tàu thăm dò được sử dụng để xác định thành phần, mật độ và áp suất của khí quyển. Khối lượng của Titan cũng được đo bằng cách quan sát ảnh hưởng của nó lên quỹ đạo của tàu thăm dò. Lớp sương mù dày đặc ngăn cản mọi quan sát trực quan về bề mặt, nhưng việc đo thành phần, nhiệt độ của khí quyển đã đưa ra giả thuyết rằng trên bề mặt Titan có hydrocarbon thể lỏng.
Bởi vì các quan sát về Titan được xem là quan trọng hơn, quỹ đạo được chọn cho Voyager 1 được điều chỉnh để chuyến bay ngang qua Titan được tối ưu, đưa nó xuống dưới cực nam của Sao Thổ và ra khỏi mặt phẳng hoàng đạo, kết thúc sứ mệnh khoa học hành tinh của nó. Nếu Voyager 1 thất bại hoặc không thể quan sát Titan, quỹ đạo của Voyager 2 sẽ bị thay đổi để kết hợp chuyến bay ngang qua Titan,  ngăn cản mọi chuyến bay tới Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Quỹ đạo mà Voyager 1 được phóng vào sẽ không cho phép nó tiếp tục đi tới Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, nhưng có thể đã được thay đổi để tránh một chuyến bay ngang qua Titan và di chuyển từ Sao Thổ đến Sao Diêm Vương, đến nơi vào năm 1986.
Lưỡi liềm Sao Thổ được quan sát cách 5,3 triệu km, bốn ngày sau lần tiếp cận gần nhất.
Hình ảnh của Voyager 1 về Vành đai F hẹp, xoắn và bện của Sao Thổ.
Mimas được quan sát cách 425,000 km; miệng núi lửa Herschel ở phía trên bên phải.
Tethys, với thung lũng tách giãn khổng lồ Ithaca Chasma, chụp cách 1,2 triệu km.
'Địa hình thưa thớt' bị nứt gãy trên bán cầu kéo dài của ở Dione.
Bề mặt băng giá của Rhea gần như bị lấp kín bởi các hố va chạm.
Lớp sương mù dày đặc của Titan, được thể hiện trong hình ảnh nâng cao được chụp bởi Voyager 1.
Các lớp sương mù bao gồm các hợp chất hữu cơ phức tạp bao phủ vệ tinh Titan của Sao Thổ.
Tư liệu liên quan tới các cuộc tiếp cận với hệ Sao Thổ của Voyager 1 tại Wikimedia Commons