“旅行者2号”对天王星的发现
1986年，对美国的航天事业来说，是灾难性的一年，包括“挑战者号”航天飞机在内的许多航天器的发射均告失败，给人类太空事业的未来蒙上了一层久久不能消散的阴云，然而，“旅行者2号”对天王星的探测获得的巨大成功，却与前面的失败形成了鲜明的对比。人类对自然界的探索正是在失败的悲痛与成功的喜悦中勇敢地往前走。
20世纪70年代末，美国宇航局利用一次几百年一遇的罕见的行星排列机会“二箭四雕”，发射了“旅行者1号”、“旅行者2号”两颗外行星探测器。“旅行者1号”在飞过木星和土星后，完成了自己的绝大部分使命。
而“旅行者2号”，则利用土星的引力，改变航向并加速飞往天王星，然后再飞往海王星。为此，设在南加州的帕萨迪纳美国宇航局喷气推进实验室的科学家，克服了许多困难。可以说，科学家们通过遥控技术，重新“组装”了一台探测器，调整了包括摄像机、动力系统和控制计算机，还有通信装置在内的大部分机载设备，并启动了设在美国、西班牙、澳大利亚的射电望远镜收发信号，这本身就是一个奇迹。1986年1月，“旅行者2号”飞到了天王星，在会合的24小时内探测器收集的资料，是自天王星发现以来人类获得的有关天王星的资料的好几倍。在此之前，我们仅知道，它是太阳系的第7颗行星，距太阳29亿公里，直径48000公里，主要由气体组成，自转轴倾倒于公转轨道面上，并且有6颗卫星。1977年发现了围绕天王星的几个光环。
而现在，我们发现了天王星的10颗新卫星，新的环带和其他许许多多令我们惊奇的东西。首先，旅行者对天王星的近距离观测，显示天王星与地面观测相同，是淡蓝色的，这与木星和其他许许多多令我们惊奇的观测相同，是淡蓝色的，这与木星和土星是非常不同的，只是在其南极区略红一些，这是由于天王星大气的光化学烟雾效应造成的。另外，发现在天王星大气中各处的温度大致相同，为零下208℃，而在纬度30°的地方有一个神秘的冷圈，这使科学家们大为迷惑，他们原以为天王星的赤道应比极区冷8℃。因为，决定其气象过程的温度梯度应与“直立”行星相反。有关天王星大气的照片，经过电子处理，科学家们找到了4块云，并考察了它的流动速度，云的跟踪表明，天王星上的风全都沿着行星旋转方向流动，风速为161公里／小时，这明显违反大气中的一个基本定律——热风方程。
当行星的极区比赤道冷时，与行星旋转方向相通的正向风随高度的增加而加快。在天王星上，极区应比赤道热，风应当是反向即风的流速应比行星的旋转速度低，而这种情况并未发生，天王星上各处温度又几乎相同，所以，科学家们不得不重新构造天王星的大气模型。天王星的磁场观测显示，磁轴的取向与其自转有很大的夹角，大约为60℃左右，这与太阳系中人类已经探测过的行星是不同的。科学家们猜想，可能是天王星的卫星和磁层的相互作用导致了天王星磁轴“奇怪”的取向。磁场非常重要，因为要想了解掩藏在天王星云雾之下的天王星非气体部分的情况，磁场是惟一可以利用的信息。
科学家们测定了天王星的自转周期，大约为17.3小时。
另外，对天王星卫星的探测也取得了许多重要的数据。最初收到的信号清楚地显示出了许多火山口。从天卫4往内，卫星离天王星越近，地质活动就越强烈；天卫3上有一条长长的沟槽；天卫1上则有很多仿佛刚结霜的浅色带状区域；而在天卫五上有奇特的明亮特征，形状与火山相似。只有在天卫2上没有地质活动的迹象，它一直保持着漆黑和呆滞的样子。后来，在发回的卫星拼图中，科学家们得以更仔细地研究天王星的卫星。天卫5好像流行歌曲的精华集，而不是专集，它集中了几乎太阳系中所有的地质特征！长长峡谷仿佛火星表面的大峡谷，一排排沟槽与木卫3表面相似，下陷的岩石又像水星压力断层，但最突出的3种特征以前从未见过，在卫星的边缘上有一系列的暗线，看起来仿佛是从侧面观看一堆薄饼，在其右侧有一个山形结构，它被狭长曲折的同心裂缝包围。更往右边，接近卫星的日照一侧的边缘，有一系列互相平行的沟槽，在一端一起垂直地拐弯，仿佛长方形赛马场。沿赛马场的一侧，有一个深深的狭谷，显露出高达数公里的一排悬崖峭壁。实际上，“旅行者2号”对天卫5提出的问题比其揭示的问题要多得多。有关天王星环的探测也获得了重大的收获。
赫歇耳发现天王星
直到200多年前，人类还一直把土星看做是太阳系的边疆。那时，人们都只知道天空中有6颗大行星：水星、金星、火星、木星、土星和我们人类的故乡地球。
水星、金星、火星、木星和土星合称为五大行星，人们用肉眼就能看见，所以我们的祖先很早就认识了它们，并且把它们与太阳、月球一起称为“七曜（yào）”。意思是说，它们是天上七颗有光芒的、能够照耀人间的天体。
就在1781年3月13日这一天，发现了太阳系的一个新成员，从而扩大了太阳系的边疆。那是英国天文学家威廉·赫歇耳，用自己制造的望远镜所观测到的在土星之外那一颗蓝色的天体。
威廉·赫歇耳于1738年11月15日出生在德国汉诺威城。父亲是一位穷苦的乐师，在父亲的熏陶下，赫歇耳从小就表现出很好的音乐才能，以后还在吹奏乐方面有很高的造诣。18岁那年，因战争流亡到英国，孤独一人远离家乡，全靠以音乐谋生，收入十分微薄，只能勉强糊口度日。
赫歇耳从小就酷爱读书，如今他虽然是一位宫廷里的双簧管吹奏者，但仍然抓紧业余时间如饥似渴地读书，从不荒废点滴时间。他读的书很多，尤其喜爱数学、物理学和天文学。渐渐地对天文学抱有特殊的兴趣，不久便成为一名天文爱好者。
赫歇耳正式成为一名业余天文工作者时，他已35岁了，各方面都已比较成熟。他深知天文学是一门观测的科学，因此，所制定的业余天文工作的第一步计划，便是自己动手，磨制天文望远镜。
要动手制造望远镜，谈何容易。他已经把全部的业余时间都用来搜集有关光学理论的参考资料，购置必要的制作工具和材料，再要安排时间磨制镜面实在困难。于是，他便写信把妹妹卡罗琳·赫歇耳和弟弟阿历山大·赫歇耳两人从家乡接来，帮助他进行望远镜的研制工作。就这样，在1774年的夏天，赫歇耳和他的妹妹、弟弟三人，组成了家庭望远镜制作“工厂”。
客厅变成了木工车间，卧室当成磨制反射镜车间，三个人劲头十足，锯木声、磨镜声响成一片，分工合作，热闹非凡。
那时的反射镜一般都是采用铜做镜面。单纯的铜面容易被氧化而失去光泽。经过大量的试验，赫歇耳确定采用两份铜与一份锡的合金做镜面。他用手工操作，一点一点地把整个镜面磨成准确的凹面。他在宫廷演奏后，一回到家，便马上换上工作服进行他的镜面磨制工作。他不分寒暑地磨制镜面，时常磨到饥肠辘辘，也不肯放手，就让妹妹给他喂饭吃，疲倦了，就让妹妹在一旁为他朗读小说。他就是以这种“十年磨一箭”的精神来磨制镜面的。
1776年5月1日，一架2米长的反射望远镜，在他们三人的苦战中诞生了。
有了自己磨制的望远镜，赫歇耳便请了一些帮手立即把它安装起来，使望远镜轻巧、灵活地指向天空，开始他的第二步计划——巡天观测。他珍惜每一个可以进行观测的晴夜，常常是整夜的观测，第二天还得拖着疲惫的身子到宫廷去演奏，以便换来日常生活费用；晚上不管回来多晚，只要是好天，他总是要打开望远镜，继续进行观测。妹妹始终跟在哥哥身边做观测记录，白天便进行整理归算。弟弟在哥哥指点下继续做磨制更大的镜面的准备工作。
就在他们进行巡天观测的第五个年头，即1781年3月13日，那天晚上10时许，当赫歇耳把望远镜指向双子座时，一颗从来没有看见过的新星在望远镜里出现了。