1977年9月5日，美國國家航空航天局發射了一個名叫「旅行者1號」的航天探測器。旅行者項目的部分任務就是研究外太陽系，美國航空航天局在發射了「旅行者2號」的16天後，緊接著發射了「旅行者1號」。2020年2月26日，「旅行者1號」在運轉了42年5月21天之後，仍舊與深空網絡保持著聯繫，接收著常規指令並將數據傳送回地球，美國國家航空航天局和噴氣推進實驗室為它提供實時測距和速度數據。自2020年2月23日起，「旅行者1號」距離地球148.64個天文單位（222億千米；138億英裡），這是迄今為止人造物體離地球最遠的距離。
「旅行者1號」的探測目標包括近天體探測飛行，涉及木星、土星以及土星最大的衛星——土衛六。雖然這一太空飛行器的路程可能會稍作調整，即將冥王星納入探測目標，而放棄對土衛六的飛近探測，但是對土衛六的勘探是優先任務，因為它擁有相當厚密的大氣層。「旅行者1號」希望能研究木星和土星的氣候、磁場和兩個行星的行星環，它還是首個提供木星衛星和土星衛星詳實影像的探測器。
在1980年11月12日完成了首個任務，即對土星的飛近探測任務後，旅行者1號成為5個人造天體中第三個達到離開太陽系的逃逸速度的人造天體。2012年8月25日，旅行者1號成為第一個穿過太陽風頂層並進入星際介質的航天探測器。
在2017年末，為了進一步驗證旅行者1號的穩健性，旅行者項目團隊成功完成一次太空飛行器軌道修正推進器的測試（這是1980年發射這些推進器以來的第一次），這是一項可以將太空飛行器任務延長至2至3年的計劃。
旅行者1號的延長任務可持續到2025年左右，到那時候，它的放射性熱電產生器將不能提供足夠的電力去維持它科學儀器的運轉。
逃離太陽風層
在1990年2月14日，旅行者1號在外圍拍下了太陽系的第一張「全家福」，其中包括行星地球，別稱「暗淡藍點」的圖像。在這之後，旅行者1號的攝影機很快失效，不能再保存能源和其它設備的計算機資源。在移除了旅行者1號的攝像機軟體後，想讓這一程序再次啟動會更為艱難，地球端閱覽相關圖片的電腦和軟體也因此失去作用。
距離地球60億千米（37億英裡）所拍攝的暗淡藍點相片顯示，在漆黑的外太空中，地球就是一個很小的點（青白色的小顆粒在向右偏斜的光帶的中間）。
1998年2月17日，旅行者1號到達距離太陽以外69天文單位的距離，超越「拓荒者10號」成為距離地球最遠的航天探測器。與其它探測器相比，旅行者1號以每秒17千米（11英裡/秒）的移動速度成為有著最快日心衰退速度的探測器。
雖然旅行者1號向著星際空間前行，但它的設備仍在研究著太陽系。噴氣推進實驗室的科學家們在旅行者1號和2號上用等離子體波實驗尋找太陽風頂層，即太陽風轉化成星際介質的邊界。從2013年起，旅行者1號探測器以38026英裡每小時（61197千米/小時）的相對速度向太陽移動。如果探測器維持現有的移動速度，旅行者1號每年會移動3.25億英裡（523×106千米），或者大約每18000年1光年的距離。
對氣體巨星近距離飛行帶來的引力作用協助了旅行者號們
邊界激波
美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的科學家們認為旅行者1號在2003年2月進入了邊界激波。在邊界激波階段，太陽風速度會降至亞音速速度。但在2003年11月6日的《自然》雜誌上，一些其他的科學家們對上述觀點表示懷疑。因為旅行者1號的太陽風探測器早在1990年就停止工作，在沒有得到其它可靠數據的情況下，邊界激波的問題都不會有答案。太陽風探測器的故障意味著邊界激波探測問題要從旅行者1號上的其它設備數據來進行推測。
在2005年5月，美國國家航空航天局在一場新聞發布會上宣稱，他們一致認為旅行者1號正在太陽風鞘之中。2005年5月25日在紐奧良市美國地球物理學會的一場科學會議上，埃德 斯通博士呈遞了旅行者1號在2004年末穿過邊界激波的證據。這一事件大概發生在2004年12月15日，探測器距離太陽94個天文單位距離的時候。
太陽風鞘
2006年3月31日，德國無線電業餘衛星組織的業餘無線電技工在波鴻市使用20米寬（66英尺）、有長時間觀測技術功能的天線追蹤並接收到來自旅行者1號的無線電波。業餘愛好者們將該天線獲取到的數據與西班牙馬德裡的深空網絡數據進行對照核實，這似乎是首次有業餘愛好者對旅行者1號進行追蹤。
經低能帶電粒子儀測量證實，2010年12月13日旅行者1號穿過太陽風的徑向外流範圍。科學家們認為，由於星際風對太陽風層的擠壓作用，在徑向外流範圍裡的太陽風會側向一邊。自2010年6月以來，對太陽風的監測結果持續顯示為零，給這一活動提供了充足的證據。在這一天，旅行者1號距離太陽大約116個天文單位，約等於108億英裡（173億千米）。
2011年3月（距離發射日期33年6個月），旅行者1號接收到了新任務，改變目的地前往徑向外流的位置測量太陽風的橫向運動。同年2月，旅行者1號完成了一項測試以證實它仍有自我調遣和重新定位的能力。探測器的路線沒有改變，它只是對著地球逆時針轉了70度並對太陽風進行了探測。這是自1990年拍下了太陽系行星全家福之後，該探測器首次完成的主要調遣任務。半人馬座阿爾法星是旅行者1號的導引星，在第一次測試之後，探測器對照導引星進行自我定位準確無誤後，旅行者1號繼續向地球發出信號。此後，旅行者1號將在任何時候做好準備進入星際空間。在那個階段，旅行者2號仍在探測太陽風的徑向外流，但在接下來的年月裡，它將經歷與旅行者1號同樣的任務。
據報導，2011年5月21日，旅行者1號處於赤緯12.44°,赤經17.163°，黃緯34.9°（黃緯的變化非常慢），從地球上看過去，它剛好位於蛇夫座上。
2011年12月1日，旅行者1號探測到來自銀河系的首個賴曼—阿發輻射。此前，探測器能夠探測到來自其它星系的賴曼—阿發輻射，但在太陽的幹擾下，探測器無法探測到來自銀行系的賴曼—阿發輻射。
2011年12月5日，美國國家航空航天局宣稱旅行者1號進入了一個叫做「宇宙煉獄」的新區域。在「宇宙煉獄」這一停滯區域裡，從太陽噴射出的帶電粒子緩慢轉向內側，且由於星際宇宙壓力的施加，太陽系的磁場強度是星際宇宙的兩倍，太陽系的帶電粒子數量下降幾近一半，同時太陽系以外的高能電子則增加了100倍。這一停滯區域的內緣距離太陽113個天文單位。
圖表展示了旅行者1號探測到的宇宙線粒子率的大幅上升（2011年10月到2012年10月）。
圖表展示了旅行者1號探測到的太陽風粒子率的大幅下降（2011年10月到2012年10月）。
太陽風層頂
2012年6月，美國國家航空航天局通報旅行者1號探測到周圍環境發生了變化，科學家們認為這與探測器到達太陽風頂層有關。帶電粒子通常從太陽風層的太陽風偏轉射出，但旅行者1號探測到來自星際宇宙的帶電粒子數量明顯上升。因此，科學家認為探測器處在太陽系的邊緣，準備開始進入星際介質。
雖然在2013年沒有再次確認探測器與太陽之間的距離，但旅行者1號是自2012年8月以來首個穿過太陽風頂層的探測器，當時它距離太陽121個天文單位之遠。
截至2012年9月，在旅行者1號離太陽121個天文單位的時候，陽光需要16.89個小時才能到達探測器。從探測器上看到的太陽的視星等級為-16.3（比滿月的亮度還要低30倍）。同時，旅行者1號以17.043千米/秒相對於太陽的速度移動著。如果探測器保持這個速度移動，則需要花費17565年的時間才能到達一光年的距離。相較之下，距離太陽最近的紅矮星比鄰星，與太陽之間的距離為4.2光年（2.65×105天文單位）。如果旅行者1號的目的地是比鄰星，這需要花費它73775年的時間到達（旅行者1號正在朝蛇夫座移動）。
2012年末，科學家們稱太空飛行器上的粒子數據表明探測器已經穿過了太陽風頂層。據悉，高能粒子流是遠在太陽系以外超新星爆炸散發的宇宙射線，自2012年5月以來，太空飛行器上的測量數據表明探測器與高能粒子流（超過70兆電子伏）的碰撞率在逐漸上升，兩者之間的碰撞率在2011年8月末也出現過一次大幅上升。同時間，也在2011年8月末，探測器與太陽的低能粒子間的碰撞率也出現了一次大幅下降。
美國約翰霍普金斯大學的航天科學家、太空飛行器低能帶電粒子儀的首席研究員埃德 魯洛夫說：「許多研究旅行者1號的科學家們都認為上述的兩種情況已經足夠作為證據。」然而，磁場方向的改變（從太陽的磁場到遠到星際領域之外的磁場）作為旅行者1號穿過太陽風頂層邊界的最後一條官方標準，沒有人觀察到這一變化（磁場方向僅僅只改變了2度）。
由此，有些研究人員認為他們對太陽風層邊緣的性質的判斷出現失誤。2012年12月3日，加州理工學院的旅行者號研究計劃的科學家埃德 斯通說：「旅行者號到達了一個無人知曉的太陽風層的新區域。很明顯，我們仍在太陽風層裡，但是現在所處位置的磁場可以與太陽風層的外部相連接。這就像是一個可以讓粒子進出的高速公路。」這個新區域的磁場能量是旅行者1號在遇到邊界激波之前所遇磁場的10倍。科學家們認為這是探測器完全離開太陽系進入星際空間的最後一道屏障。
在2012年8月25日探測器探測到等離子環境的明顯變化後，一些科學家在2013年3月宣稱，旅行者1號可能是第一個進入星際空間的航天探測器。然而，直到2013年12月12日，關於新區域到底是星際空間還是太陽系未知一部分的這一問題仍未有確切答案。在那時，官方確認所發現的新區域就是星際空間。
在2013年，旅行者1號以每年3.6個天文單位的速度離開太陽系；同階段，旅行者2號則慢些，以每年3.3個天文單位的速度離開太陽系。每一年旅行者1號都會逐漸拉大與旅行者2號的距離。
2016年5月18日，旅行者1號到達了距離太陽135個天文單位的距離。到2017年9月5日，兩者之間的距離增加到139.64個天文單位，或者說僅僅過了19光時，而旅行者2號距離太陽115.32個天文單位。
關於旅行者號計劃的進程可以在美國國家航空航天局官網上看到。
星際介質
2012年8月25日（大約還差10天就到旅行者1號發射35年），這一天被普遍認為是人們首次探測到能量粒子密度的持續性變化。由此，2013年12月12日，美國國家航空航天局官方承認，旅行者1號已經在2012年8月到達星際介質。到這一階段，很多太空科學家都放棄了堅持關於穿過太陽風頂層必然伴隨磁場方向的改變這一假說，並且他們可能會建立一個關於沒有磁場方向改變假說的太陽風頂層預測新模型。
受到2012年3月發生的一次太陽風大爆發的影響（太陽風頂層內部的電子密度可能比太陽風頂層外部的電子密度高達兩個數量級），科學家們在2013年4月9日開始對等離子體振動頻率進行觀察。在一次間接的測量中，發現電子密度上升了80倍，科學家們普遍相信這是探測器已經穿過太陽風頂層的一個關鍵性發現。2012年10月和11月科學家們觀測到其它較弱的等離子振蕩頻率數據。由於旅行者1號的等離子光譜儀在1980年已經停止工作，只能憑藉間接的數據測量來獲得上述數據。在2013年9月，美國國家航空航天局公布了這些等離子振動的音頻轉換記錄，這是在星際空間測量到的首個數據。
雖然人們普遍認為旅行者1號在離開太陽系的同時，也離開了太陽風層，但是太陽系和太陽風層並不完全一樣。太陽系是一個非常大的空間區域，由環繞著太陽的各種天體構成。最近旅行者1號離塞德娜的遠日點距離不到七分之一，但仍未進入奧爾特雲，天文學家們普遍認為奧爾特雲是太陽系的最外層，即長周期彗星的誕生地。
探測器的未來
理論上，旅行者1號需要300年才能到達奧爾特雲，並且要花費30000年才能完全穿過這一區域。即使旅行者1號不以任何天體作為目的地，這艘無人探測器將會在40000年的時候飛掠目前正位於鹿豹座的格利澤445，到那時，兩者的距離為1.6光年。格利澤445行星以119千米/秒（430000千米/小時；270000英裡每小時）的速度朝著太陽移動。美國國家航空航天局說：「旅行者號們註定，或者可能永遠都在銀河系裡遊蕩。」預計在300000年時，這個航天探測器會經過距離不到1光年的M3V恆星 TYC 3135-52-1。
雖然從地球發射的新視野號空間探測器速度比旅行者號更快，但即便旅行者1號沒有因碰撞損毀，也沒有遭受回收處理，新視野號空間探測器也不會與旅行者1號有交集。新視野號只通過近木星飛行獲得單個的前進驅動力，但旅行者號是從多次的近行星飛行中增加自身以太陽為中心的飛行速度。從2018年開始，新視野號以14千米/秒的速度移動著，比旅行者1號每秒慢3千米，而且它的速度還會繼續降下去。
在2017年12月，美國國家航空航天局宣布，自1980年以來，他們首次成功發射了旅行者1號的所有4個軌道修正推進器。這些軌道修正推進器作用於一組退化了的噴氣設備，以幫助保持探針的天線指向地球。軌道修正推進器幫助旅行者1號在接下來的兩至三年裡可以繼續向美國國家航空航天局傳送數據。
FY: 邱
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