Voyager 2
Hồ sơ phi vụ > Gặp Sao Hải Vương

Bài chi tiết: Thám hiểm Sao Hải Vương
Lần tiếp cận gần nhất của Voyager 2 với Sao Hải Vương diễn ra ngày 25 tháng 8 năm 1989. Bởi đây là hành tinh cuối cùng trong Hệ mặt trời của chúng ta mà Voyager 2 có thể tới thăm, Nhà khoa học Lãnh đạo Dự án, các thành viên đội, và những người điều khiển bay quyết định cũng thực thiện một chuyến bay ngang vệ tinh lớn duy nhất của Sao Hải Vương, Triton, để thu thập được càng nhiều thông tin càng tốt về Sao Hải Vương và Triton, không cần biết tới Voyager 2 sẽ bay khỏi Sao Hải Vương ở góc nào. Đây cũng giống như trường hợp Voyager 1 gặp Sao Thổ và vệ tinh lớn của nó là Titan.
Thông qua các thử nghiệm quỹ đạo bay gặp gỡ được tiến hành nhiều lần xuyên qua hệ Sao Hải Vương trước đó, những người điều khiển bay đã tìm ra cách tốt nhất để Voyager 2 bay xuyên qua hệ Sao Hải Vương-Triton. Bởi mặt phẳng của quỹ đạo Triton nghiêng khá lớn so với mặt phẳng Ecliptic, thông qua những điều chỉnh giữa chặng, Voyager 2 được hướng vào một đường bay cách cực bắc Sao Hải Vương nhiều nghìn dặm. Ở thời điểm đó, Triton ở phía sau và phía dưới (phía nam của) Sao Hải Vương (ở góc khoảng 25 độ bên dưới mặt phẳng Ecliptic), gần với apoapsis quỷ quỹ đạo elíp của nó. Lực kéo hấp dẫn của Sao Hải Vương làm cong quỹ đạo của Voyager 2 xuống theo hướng về Triton. Trong chưa tới 24 giờ, Voyager 2 đã vượt qua khoảng cách giữa Sao Hải Vương và Triton, và sau đó nó quan sát bán cầu bắc của Triton khi Voyager 2 đã vượt qua cực bắc của Triton.
Hiệu ứng thực và cuối cùng trên quỹ đạo của Voyager 2 là làm cong đường bay của nó về phía nam xuống dưới mặt phẳng Ecliptic khoảng 30 độ. Voyager 2 luôn nằm trên đường bay này, và vì thế, nó thám hiểm không gian phía nam mặt phẳng Ecliptic, đo đạc các từ trường, các phần tử mang, vân vân, tại đó, và gửi những đo đạc về Trái Đất qua telemetry.
Khi đang ở trong vùng lân cận Sao Hải Vương, Voyager 2 đã phát hiện ra "Đốm Đen Lớn", và từ đó đốm này đã biến mất, theo những quan sát bởi Kính thiên văn vũ trụ Hubble. Ban đầu được cho là một đám mây lớn, "Đốm Đen Lớn" sau này được giả thiết là một hố ở dưới vùng mây có thể nhìn thấy của Sao Hải Vương.
Khí quyển Sao Hải Vương gồm hydro, heli, và methane. Methane trong thượng tầng khí quyển Sao Hải Vương hấp thụ ánh sáng đỏ từ Mặt trời, nhưng nó phản chiếu ánh sáng xanh từ Mặt trời vào không gian. Điều này giải thích tại sao Sao Hải Vương có màu xanh.
Trong nhiều thập kỷ, bắt đầu từ cuối thế kỷ 19, mọi người đa phần nghĩ rằng một hành tinh chưa nhìn thấy (được gọi là "Hành tinh X") đang ảnh hưởng tới quỹ đạo của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, bằng cách gây nhiễu loạn tới chúng, bởi vị trí quan sát và vị trí dự đoán của chúng theo tính toán hơi khác biệt nhau. Khái niệm này có thể đã dẫn tới việc phát hiện ra Sao Diêm Vương vào năm 1930, nhưng việc phát hiện thực tế ra Sao Diêm Vương của Clyde Tombaugh năm 1930 chỉ là một điều tình cờ xảy ra khi một số nhà thiên văn học đang xem xét các khu vực bầu trời để tìm kiếm "Hành tinh X".
Ý tưởng về "Hành tinh X" vẫn tồn tại, bởi trong nhiều thập kỷ từ năm 1930, ngày càng rõ rằng Sao Diêm Vương không thể có đủ khối lượng để ảnh hưởng ở mức có thể đo được với hai hành tinh kia. Khi Voyager 2 bay qua Sao Hải Vương, nó đã có thể đo đạc được chính xác hơn khối lượng của ngôi sao này. Sao Hải Vương được ước tính thấp hơn khoảng 0.5 phần trăm khối lượng so với con số mọi người tính trước đó, đây là một khác biệt lớn bằng cả khối lượng sao Hoả. Khi các quỹ đạo của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương được tính toán lại bằng con số khối lượng chính xác hơn, mọi người thấy rằng sự sai lầm trong khối lượng của Sao Hải Vương - chứ không phải lực hút từ một hành tinh chưa được phát hiện thấy - đã gây ra sự sai khác trong quỹ đạo mà tư lâu khiến nhiền nhà thiên văn học hành tinh phải đau đầu.
Với quyết định của Liên đoàn Thiên văn học Quốc tế xếp hạng lại Sao Diêm Vương là một "hành tinh lùn" năm 2008, chuyến bay ngang Sao Hải Vương của Voyager 2 năm 1989 trở thành điểm khi mọi hành tinh lớn trong Hệ mặt trời đều đã được viếng thăm ít nhất một lần bởi một tàu vũ trụ.
Ảnh Voyager 2 chụp Sao Hải Vương
Ảnh Voyager 2 chụp Triton