Что касается научной аппаратуры, то в съемочной системе ISS узкоугольная камера оказалась засорена пылинками, образующими дефекты на изображении, а чувствительность катода видиконовой трубки за время полета снизилась. У фотополяриметра PPS к моменту встречи с Нептуном оставались в работе лишь три из восьми фильтров и четыре из восьми анализаторов. За время полета снизилась чувствительность ИК-радиометра IRIS (возникла несоосность зеркал из-за кристаллизации состава для их наклейки) и интенсивность эталонного неонового источника.
Нептун находится от Солнца в 5,8 раза дальше Юпитера и был освещен в 33 раза хуже (и, добавим, в 900 раз хуже, чем Земля). Как следствие, нужны были длинные экспозиции – от пары секунд для Нептуна и Тритона и вплоть до 10 минут при поиске колец и малых тусклых спутников. А это сразу влекло большие проблемы как при съемке, так и при передаче изображений на Землю.
Во-первых, по проекту минимальная экспозиция камер составляла 0,005 секунды, а максимальная – 256 «тиков» по 0,06 секунды, то есть 15,36 секунды. После этого были возможны только длительные экспозиции с шагом в два цикла FDS – 96 секунд, 192 и т. д. Пришлось дорабатывать и тестировать бортовые и наземные программы, позволяющие, во-первых, получать непрерывный ряд экспозиций продолжительностью до 61,44 секунды, а во-вторых, продлевать экспозиции из первоначального диапазона 0–15,36 на целое количество 48-секундных интервалов с сохранением возможности передачи такого «долгого» кадра в реальном времени.
Почему за эту возможность развернулась такая борьба? Установленное на «Вояджере» бортовое записывающее устройство на магнитной ленте, конечно, ушло далеко вперед по сравнению с примитивным прибором эпохи «Маринера-2». Восьмидорожечный «магнитофон» DTR имел емкость 536 Мбит и мог записать до 96 кадров. Но «аппетиты» ученых простирались примерно на 24 000 снимков в системе Нептуна, и, хотя их и «утрамбовали» до примерно 9000 изображений, наличие записывающего устройства явно не спасало. Да и ресурс «магнитофона» вызывал опасения, так что использовать его без крайней необходимости не хотелось.
Ради длительных экспозиций доработали еще раз алгоритм поддержания ориентации КА. Продолжительность включений двигателей при уходе за границы допустимого диапазона снизили с 5 до 4 мс. Набираемые угловые скорости стали меньше, а сами импульсы – более редкими. Остаточные скорости вращения «Вояджера» удалось свести к 1 мкрад/с, то есть 0,2˝ в секунду.
Продолжительные экспозиции требовали также тщательной компенсации смаза изображения из-за движения КА с камерой относительно цели. У Сатурна и Урана «Вояджер-2» использовал простейший способ компенсации – разворот корпуса КА с угловой скоростью, равной угловой скорости цели. Методика работала, но платой за нее была невозможность одновременно поддерживать связь с Землей через антенну HGA и передавать кадр в реальном масштабе времени – его все-таки требовалось записывать, хотя бы и ненадолго.