La Ulyses se lanzó el 6 de octubre de 1990 en dirección a Júpiter; la fuerza de gravedad del planeta gigante sacó a la nave del plano de la eclíptica, el plano sobre el que están situadas las órbitas de los planetas, y la catapulto a una órbita perpenicular que le permitía sobrevolar los polos del Sol.
La misión tenía una duración prevista de cinco años, durante los cuales realizaría una órbita completa en torno a los polos solares; sin embargo, el buen funcionamiento de la nave animó a los investigadores a alargar la misión a una segunda órbita, que posteriormente se convertiría en una tercera órbita.
La nave no ha explorado únicamente los polos solares, su órbita le ha hecho rozar los límites de la heliosfera, lo que ha permitido a la nave explorar el espacio interestelar. La Ulyses es, junto con las Voyager, las únicas naves espaciales que han logrado salir de la zona de influencia del Sol.
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