Magellan

Počiatočná obežná dráha sondy okolo cieľovej planéty bola výstredná elipsa, najmenšia vzdialenosť k Venuši (pericyterión) bola 294 km a najväčšia (apocyterión) 8 543 km. Obežná dráha bola polárna, to znamená, že pri každom obehu prelietavala nad severným a južným pólom planéty. Doba obehu bola 3 hodiny a 15 minút.

V priebehu najväčšieho priblíženia počas obehu Venuše radar sondy snímkoval pás povrchu pod sebou so šírkou 17 až 28 km. Na konci každého obehu odvysielal Magellan získané dáta na Zem. Venuša sa otočí okolo svojej osi raz za 243 pozemských dní. Ako sa planéta otáčala pod sondou, radar snímal jeden pruh za druhým, takže za 243 dní by bol zmapovaný celý povrch.

3D pohľad na Eistla Regio na Venuši získaný z radarových údajov sondy Magellan

Na konci prvých ôsmich mesiacov snímkovania (september 1990 až máj 1991) odoslal Magellan na Zem detailné snímky 84 % povrchu Venuše. Sonda potom prekonala ešte dva osemmesačné cykly snímkovania povrchu (máj 1991 až september 1992), čím boli získané podrobné mapy 98 % povrchu planéty. Nasledujúce cykly potom umožnili vedcom sledovať zmeny na povrchu, ktoré sa udiali od minulého roka. Navyše "uhol pohľadu" radaru bol pri každom cykle trochu odlišný, čo umožnilo vytvoriť trojrozmerné pohľady na útvary na povrchu Venuše.

Počas Magellanovho štvrtého orbitálneho cyklu (september 1992 až máj 1993) sonda zbierala údaje o gravitačnom poli planéty. Magellan v tomto cykle nepoužíval snímkovací radar, ale prenášal na Zem konštantný rádiový signál. Ak prechádzal cez oblasť so zmenenou gravitáciou, rýchlosť sondy sa zmenila, čo spôsobilo zmenu rádiovej frekvencie – prejavil sa tzv. Dopplerov efekt. Prijímacie stanice tieto zmeny frekvencie extrémne presne zaznamenávali, čím vedci získali detailnú gravitačné mapu Venuše.

Na konci štvrtého Magellanovho orbitálneho cyklu v máji 1993 znížilo riadiace stredisko orbitálnu dráhu sondy použitím dovtedy nevyskúšanej techniky nazývanej aerobraking. Týmto manévrom sa sonda medzi 25. májom a 3. augustom 1993 trením o horné vrstvy atmosféry postupne vnárala pri každom obehu stále hlbšie na svoju novú orbitálnu dráhu s výškou 180 km najbližšie Venušu a 541 km na najvzdialenejšom mieste. Znížila sa tiež doba obehu na 94 minút. Táto nová dráha umožnila sonde získať lepšie údaje o gravitačnom poli vyšších zemepisných šírok okolo severného a južného pólu. Piaty orbitálny cyklus skončil v apríli 1994.

V poslednom šiestom osemmesačnom orbitálnom cykle sonda pokračovala v zbere gravitačných dát, vykonávala radarové a rádiové vedecké experimenty. Na konci misie získal Magellan dáta o gravitačnom poli planéty z približne 95 % povrchu.

V septembri 1994 bola obežná dráha Magellanu ešte viac znížená a začal experiment "veterný mlyn" (angl. windmill experiment), keď na solárne panely pôsobili sily v hustejších vrstvách atmosféry. Technici merali, aký krútiaci moment pôsobí na sondu. Snažili sa, aby sonda nestratila orientáciu a nezačala rotovať. Tento experiment poskytol vedcom dáta o správaní sa molekúl v hornej časti atmosféry a technikom užitočné informácie pre návrhy ďalších sond.

11. októbra 1994 bola obežná dráha sondy Magellan ešte viac znížená a ďalší deň bol so sondou stratený rádiový kontakt. Väčšia časť sondy sa vyparila v atmosfére, niektoré sekcie dopadli až na povrch planéty.