แคสสินี-ฮุยเกนส์

ภาพจำลอง การเข้าสู่วงโคจรของยานแคสสินีรอบดาวเสาร์โดยศิลปิน
ชื่อ	ยานสำรวจดาวเสาร์และไททัน (SOTP)
ประเภทภารกิจ	แคสสินี : ยานสำรวจดาวเสาร์ฮอยเกนส์ : ยานลงจอดบนดวงจันทร์ไททัน
ผู้ปฏิบัติงาน	แคสสินี : NASA  / JPL ไฮเกนส์ : ESA  / ASI
รหัส COSPAR	1997-061A
หมายเลข SATCAT	25008
เว็บไซต์	นาซ่า อีเอสเอ
ระยะเวลาของภารกิจ	โดยรวม :  อายุ 19 ปี 335 วัน  13 ปี 76 วัน ณ ดาวเสาร์ ระหว่างทาง :  6 ปี 261 วัน ภารกิจหลัก :  3 ปี ภารกิจเพิ่มเติม :  วันวิษุวัต : 2 ปี 62 วัน  วันครีษมายัน : 6 ปี 205 วัน  ตอนจบ : 4 เดือน 24 วัน
ระยะทางที่เดินทาง	7.9 พันล้านกิโลเมตร (4.9 พันล้านไมล์) [ 1 ]
คุณสมบัติของยานอวกาศ
ผู้ผลิต	Cassini : JPL Huygens : Aerospatiale [ 2 ]
ปล่อยมวล	5,712 กก. (12,593 ปอนด์) [ 1 ] [ 3 ]
มวลแห้ง	2,523 กก. (5,562 ปอนด์) [ 1 ]
พลัง	~885 วัตต์ (ตอนปล่อย) [ 1 ] ~670 วัตต์ (2010) [ 4 ] ~663 วัตต์ (ตอนสิ้นสุดภารกิจ) [ 1 ]
เริ่มภารกิจ
วันที่เปิดตัว	15 ตุลาคม 1997 08:43:00  UTC ( 1997-10-15UTC08:43 )
จรวด	ไททัน IV-B  / เซนทอร์ D-1T (B-33)
จุดปล่อยจรวด	เคปคานาเวอรัล , SLC-40
ผู้รับเหมา	ล็อกฮีด มาร์ติน
สิ้นสุดภารกิจ
การกำจัด	การเข้าสู่ดาวเสาร์แบบควบคุม[ 5 ] [ 6 ]
ติดต่อครั้งล่าสุด	15 กันยายน 2560 11:55:39 UTC ข้อมูลโทรมาตรย่านความถี่ X 11:55:46 UTC วิทยาศาสตร์วิทยุ S-band [ 7 ]
พารามิเตอร์วงโคจร
ระบบอ้างอิง	โครโนเซนทริก
บินผ่านดาวศุกร์(ใช้แรงโน้มถ่วงช่วย)
การเข้าใกล้ที่สุด	26 เมษายน 2541
ระยะทาง	283 กม. (176 ไมล์)
บินผ่านดาวศุกร์(ใช้แรงโน้มถ่วงช่วย)
การเข้าใกล้ที่สุด	24 มิถุนายน 2542
ระยะทาง	623 กม. (387 ไมล์)
การบินผ่านระบบโลก - ดวงจันทร์(โดยอาศัยแรงโน้มถ่วง)
การเข้าใกล้ที่สุด	18 สิงหาคม 2542 เวลา 03:28 UTC
ระยะทาง	1,171 กิโลเมตร (728 ไมล์)
บินผ่าน2685 Masursky (โดยบังเอิญ)
การเข้าใกล้ที่สุด	23 มกราคม พ.ศ. 2543
ระยะทาง	1,600,000 กิโลเมตร (990,000 ไมล์)
บินผ่านดาวพฤหัสบดี(โดยใช้แรงโน้มถ่วงช่วย)
การเข้าใกล้ที่สุด	30 ธันวาคม พ.ศ. 2543
ระยะทาง	9,852,924 กิโลเมตร (6,122,323 ไมล์)
ยานโคจรดาวเสาร์
ส่วนประกอบของยานอวกาศ	แคสสินี
การสอดวงโคจร	1 กรกฎาคม 2547, 02:48 UTC
วงโคจร	294 [ 1 ]
ยานลงจอดไททัน
ส่วนประกอบของยานอวกาศ	ฮุยเกนส์
วันที่ลงจอด	วันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2548
จุดลงจอด	10°34′23″ใต้192°20′06″ตะวันตก / 10.573°S 192.335°W / -10.573; -192.335 ( ฮุยเกนส์ ) [8]
ภารกิจวิทยาศาสตร์เชิงกลยุทธ์ขนาดใหญ่แผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์

Cassini–Huygens ( / k ə ˈ s iː n i ˈ h ɔɪ ɡ ən z / kə- SEE -nee HOY -gənz ) ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่า Cassiniเป็น ภารกิจ วิจัยอวกาศ ร่วมกัน โดย NASAองค์การอวกาศยุโรป (ESA) และองค์การอวกาศอิตาลี (ASI) เพื่อส่งยานสำรวจอวกาศไปศึกษาดาวเสาร์และระบบสุริยะ รวมถึงวงแหวนและดาวบริวารยานอวกาศหุ่นยนต์ระดับ Flagshipประกอบด้วย ยานสำรวจอวกาศ Cassiniของ NASA และ ยานลงจอดHuygensของ ESAซึ่งลงจอดบนไททัน ดวงจันทร์ ที่ใหญ่ที่สุดของดาว เสาร์ ^{[ 9 ]} Cassini เป็นยานสำรวจอวกาศลำที่สี่ ที่ไปเยือนดาวเสาร์และเป็นลำแรกที่เข้าสู่วงโคจรของดาวเสาร์ โดยอยู่ในวงโคจรตั้งแต่ปี 2004 ถึง 2017 ยานทั้งสองลำได้รับชื่อมาจากนักดาราศาสตร์ Giovanni Cassiniและ Christiaan Huygens

ยานแคสสินีถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศ ด้วยจรวด ไททัน IV-Bพร้อมกับจรวดเซนทอร์ D-1T เมื่อวันที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2540 และปฏิบัติภารกิจในอวกาศเป็นเวลาเกือบ 20 ปี โดยใช้เวลาเกือบ 7 ปีในการเดินทางผ่านดาวเสาร์ และ 13 ปีในการโคจรรอบดาวเสาร์ เพื่อศึกษาดาวเคราะห์และระบบสุริยะหลังจากเข้าสู่วงโคจรเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2547 ^{[ 10 ]}

การเดินทางสู่ดาวเสาร์รวมถึงการบินผ่านดาวศุกร์ (เมษายน 1998 และกรกฎาคม 1999) โลก (สิงหาคม 1999) ดาวเคราะห์น้อย2685 Masurskyและดาวพฤหัสบดี (ธันวาคม 2000) ภารกิจสิ้นสุดลงในวันที่ 15 กันยายน 2017 เมื่อ วิถีโคจร ของCassiniนำมันเข้าสู่ชั้นบรรยากาศตอนบนของดาวเสาร์และเผาไหม้^{[ 11 ] [ 12 ]}เพื่อป้องกันความเสี่ยงใดๆ จากการปนเปื้อนดวงจันทร์ของดาวเสาร์ ซึ่งอาจมีสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับจุลินทรีย์บนโลกที่ติดมากับยานอวกาศ^{[ 13 ] [ 14 ]}ภารกิจประสบความสำเร็จเกินความคาดหมาย – จิม กรีนผู้อำนวยการฝ่ายวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ ของ NASA กล่าวถึงCassini–Huygensว่าเป็น "ภารกิจแห่งความสำเร็จครั้งแรก" ^{[ 15 ]}ที่ปฏิวัติความเข้าใจของมนุษย์เกี่ยวกับระบบดาวเสาร์ รวมถึงดวงจันทร์และวงแหวน และความเข้าใจของเราเกี่ยวกับตำแหน่งที่อาจพบสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะ^{[ 16 ]}

นักวิทยาศาสตร์และบุคคลจาก 27 ประเทศประกอบกันเป็นทีมร่วมที่รับผิดชอบในการออกแบบ สร้าง บิน และรวบรวมข้อมูลจาก ยานโคจร แคสสินีและยานสำรวจฮุยเกนส์^{[ 16 ]}

เดิมทีผู้วางแผน ของCassiniกำหนดภารกิจไว้สี่ปี ตั้งแต่เดือนมิถุนายน 2004 ถึงพฤษภาคม 2008 ภารกิจถูกขยายออกไปอีกสองปีจนถึงเดือนกันยายน 2010 โดยใช้ชื่อว่าCassini Equinox Missionภารกิจถูกขยายออกไปเป็นครั้งที่สองและครั้งสุดท้ายด้วยCassini Solstice Missionซึ่งกินเวลาอีกเจ็ดปีจนถึงวันที่ 15 กันยายน 2017 ซึ่งเป็นวันที่Cassiniหลุดออกจากวงโคจรเพื่อเผาไหม้ในชั้นบรรยากาศตอนบนของดาวเสาร์^{[ 17 ]}โมดูลHuygensเดินทางไปกับCassiniจนกระทั่งแยกตัวออกจากยานสำรวจในวันที่ 25 ธันวาคม 2004; Huygens ลงจอดโดยใช้ร่มชูชีพ[ ^{18 ] บน}ไททันในวันที่ 14 มกราคม 2005 การแยกตัวได้รับการอำนวยความสะดวกโดย SED (Spin/Eject device) ซึ่งให้ความเร็วในการแยกตัวสัมพัทธ์ 0.35 เมตรต่อวินาที (1.1 ฟุต/วินาที) และอัตราการหมุน 7.5 รอบต่อนาที^{[ 19 ]}ยานดังกล่าวส่งข้อมูลกลับมายังโลกเป็นเวลาประมาณ 90 นาที โดยใช้ยานโคจรเป็นตัวกลาง นี่เป็นการลงจอด ครั้งแรก ในระบบสุริยะชั้นนอก และเป็นการลงจอดครั้งแรกบนดวงจันทร์ดวงอื่นที่ไม่ใช่ดวงจันทร์ของโลก

เมื่อสิ้นสุดภารกิจ ยานอวกาศ แคสสินีได้ดำเนินการ "แกรนด์ไฟนอล" ซึ่งเป็นการบินผ่านช่องว่างระหว่างดาวเสาร์และวงแหวนชั้นในหลายครั้งอย่างเสี่ยงอันตราย^{[ 5 ] [ 6 ]}ระยะนี้มีเป้าหมายเพื่อเพิ่ม ผลลัพธ์ทางวิทยาศาสตร์ ของแคสสินี ให้สูงสุด ก่อนที่จะทำลายยานอวกาศโดยเจตนา^{[ 20 ]}เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของดวงจันทร์ของดาวเสาร์ หากแคสสินีชนเข้ากับดวงจันทร์เหล่านั้นโดยไม่ตั้งใจ เมื่อไม่สามารถควบคุมยานได้อีกต่อไปเนื่องจากการสูญเสียพลังงานหรือปัญหาการสื่อสารอื่นๆ เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน การเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ของดาวเสาร์ ของแคสสินีเป็นการสิ้นสุดภารกิจ แต่การวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับกลับมาจะยังคงดำเนินต่อไปอีกหลายปี^{[ 16 ]}

ห้อง ปฏิบัติการ Jet Propulsion LaboratoryของNASAซึ่งเป็นผู้พัฒนายานอวกาศ ได้บริหารจัดการภารกิจศูนย์วิจัยและเทคโนโลยีอวกาศแห่งยุโรป ( ESC) เป็นผู้พัฒนายานฮุยเกนส์บริษัทผู้รับเหมาหลักของศูนย์ฯ คือAérospatialeของฝรั่งเศส (ซึ่งต่อมากลายเป็นส่วนหนึ่งของThales Alenia Spaceในปี 2548) ได้ประกอบยานสำรวจด้วยอุปกรณ์และเครื่องมือที่จัดหาโดยหลายประเทศในยุโรป (รวมถึง แบตเตอรี่ ของฮุยเกนส์และเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สองชิ้นจากสหรัฐอเมริกา) องค์การอวกาศอิตาลี (ASI) ได้จัดหาเสาอากาศวิทยุแบบรับสัญญาณสูงสำหรับยานอวกาศแคสสินีโดยมีการรวมเสาอากาศแบบรับสัญญาณต่ำ (เพื่อให้มั่นใจได้ว่าสามารถติดต่อสื่อสารกับโลกได้ตลอดระยะเวลาของภารกิจ) เรดาร์ ขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา ซึ่งใช้เสาอากาศแบบรับสัญญาณสูงและทำหน้าที่เป็นเรดาร์แบบสังเคราะห์รูรับแสง เครื่องวัดความสูงด้วยเรดาร์ เครื่องวัดรังสีระบบย่อยวิทยาศาสตร์วิทยุ ( RSS) และ ส่วนช่องสัญญาณ ที่มองเห็นได้ VIMS-V ของสเปกโทรเมตร VIMS ^{[ 21 ]}

ทศวรรษ 1990 เป็นช่วงเวลาที่ยากลำบากสำหรับ NASA และ JPL: เมื่อสงครามเย็นและการแข่งขันด้านอวกาศระหว่างสหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตสิ้นสุดลง NASA พบว่างบประมาณลดลงและได้นำแนวทางที่เรียกว่า "เร็วขึ้น ดีขึ้น ถูกกว่า" มา ใช้ ซึ่งส่งเสริมภารกิจขนาดเล็กและถูกกว่าที่สร้างขึ้นโดยความช่วยเหลือจากผู้รับเหมาภายนอก เป็นการ "ทำให้ห้องปฏิบัติการวิจัยเป็นเชิงพาณิชย์" อย่างมีประสิทธิภาพและบังคับให้ทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรม^{[ 22 ] : 208, 254} ผู้นำของ Caltech ถึงกับเกรงว่า JPL อาจถูกปิด^{[ 22 ] : 208–209}

ในเวลานั้น JPL มีประสบการณ์น้อยในภารกิจขนาดเล็ก: ภารกิจ "เรือธง" ของพวกเขา เช่นVoyager , CassiniและGalileoจ้างคนหลายร้อยคนเป็นเวลาหลายทศวรรษ Cassini "สนับสนุนโดยตรงอาจเทียบเท่ากับการทำงาน 500 ปี ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของพนักงานทั้งหมดของห้องปฏิบัติการ [และ] ให้งบประมาณเกือบ 20 เปอร์เซ็นต์ของห้องปฏิบัติการ" ^{[ 22 ] : 223} เพื่อให้เป็นไปตามข้อจำกัดด้านงบประมาณและรักษาภารกิจไว้Cassiniจึงถูกลดขนาดลง เพื่อประหยัดเงิน 250 ล้านดอลลาร์ แพลตฟอร์มการสแกนต้องถูกถอดออกจากแผน^{[ 22 ] : 260–261}

NASAจัดหาอุปกรณ์อินฟราเรด VIMS รวมถึงชุดประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลัก ซึ่งรวมถึงชุดประกอบย่อยอิเล็กทรอนิกส์ที่จัดหาโดยCNESของฝรั่งเศส^{[ 23 ] [ 24 ]}เมื่อวันที่ 16 เมษายน 2551 NASA ประกาศขยายเวลาการให้ทุนสนับสนุนการดำเนินงานภาคพื้นดินของภารกิจนี้ออกไปอีกสองปี ซึ่งในขณะนั้นภารกิจนี้ได้เปลี่ยนชื่อเป็นCassini Equinox Mission ^{[ 25 ]} และได้รับการขยายเวลาอีกครั้งในเดือนกุมภาพันธ์ 2553 ในชื่อCassini Solstice Mission

ภารกิจนี้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองส่วน ได้แก่ ยานโคจร Cassini ของ ASI/NASA ซึ่งตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลีGiovanni Domenico Cassiniผู้ค้นพบวงแหวนของดาวเสาร์ และดาวบริวารสี่ดวง และ ยานสำรวจHuygensที่พัฒนาโดย ESA ซึ่งตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ นักคณิตศาสตร์ และนักฟิสิกส์ชาวดัตช์Christiaan Huygensผู้ค้นพบไททัน

ในระหว่างการวางแผนภารกิจนี้ มักเรียกกันว่า Saturn Orbiter Titan Probe (SOTP) ทั้งในฐานะ ภารกิจ Mariner Mark IIและโดยทั่วไป^{[ 26 ]}

Cassini–Huygensเป็น ภารกิจ ระดับFlagshipไปยังดาวเคราะห์ชั้นนอก^{[ 9 ]}ภารกิจระดับ Flagship อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับดาวเคราะห์ได้แก่Galileo , VoyagerและViking ^{[ 9 ]}

ยานแคสสินีมีวัตถุประสงค์หลายประการ ได้แก่: ^{[ 27 ]}

• การกำหนดโครงสร้างสามมิติและพฤติกรรมพลวัตของวงแหวนดาวเสาร์
• การกำหนดองค์ประกอบของ พื้นผิว ดาวเทียมและประวัติทางธรณีวิทยาของวัตถุแต่ละชิ้น
• การตรวจสอบลักษณะและที่มาของสสารมืดในซีกโลกด้านหน้าของดวงจันทร์ไออาเพตั ส
• การวัดโครงสร้างสามมิติและพฤติกรรมพลวัตของแมกนีโตสเฟียร์
• ศึกษาพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศ ดาวเสาร์ ในระดับเมฆ
• การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเมฆและหมอก บนไท ทัน ตามเวลา
• การวิเคราะห์ลักษณะพื้นผิวของไททันในระดับภูมิภาค

ยานแคสสินี-ฮุยเกนส์ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 15 ตุลาคม พ.ศ. 2540 จากฐานปล่อยจรวดอวกาศหมายเลข 40ของสถานีฐานทัพอากาศเคปคานาเวรัลโดยใช้ จรวด ไททัน IVB / เซนทอร์ของกองทัพอากาศสหรัฐฯจรวดทั้งหมดประกอบด้วยจรวดบูสเตอร์ไททัน IV สองขั้นตอน เครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงแข็งแบบติดข้างสองเครื่องขั้นตอนบนเซนทอร์ และส่วนหุ้มบรรทุกสัมภาระหรือแฟริ่ง^{[ 28 ]}

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของภารกิจสำรวจทางวิทยาศาสตร์นี้อยู่ที่ประมาณ 3.26  พันล้าน ดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งรวมถึง 1.4 พันล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับการพัฒนาก่อนการปล่อย 704 ล้าน ดอลลาร์สหรัฐ สำหรับการดำเนินงานภารกิจ 54 ล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับการติดตาม และ 422 ล้านดอลลาร์สหรัฐสำหรับยานปล่อยสหรัฐอเมริกาสนับสนุน 2.6 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ (80%) ESA สนับสนุน 500 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (15%) และ ASI สนับสนุน 160 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (5%) ^{[ 29 ]}อย่างไรก็ตาม ตัวเลขเหล่านี้มาจากชุดข่าวประชาสัมพันธ์ที่จัดทำขึ้นในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2543 ซึ่งไม่ได้รวมอัตราเงินเฟ้อตลอดระยะเวลาของภารกิจที่ยาวนานมาก และไม่ได้รวมค่าใช้จ่ายของภารกิจที่ขยายเวลาออกไปด้วย

ภารกิจหลักของแคสสินีเสร็จสิ้นเมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 ภารกิจนี้ได้รับการขยายเวลาไปจนถึงเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2553 ( ภารกิจ แคสสินีในช่วงวิษุวัต) ^{[ 30 ]}ซึ่งได้ศึกษาระบบดาวเสาร์อย่างละเอียดในช่วงวิษุวัต ของดาวเคราะห์ ซึ่งเกิดขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2552 ^{[ 25 ]}

เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2010 NASA ประกาศขยายภารกิจCassiniออกไปอีก 6 ปีครึ่งจนถึง  ปี 2017 ซึ่งสิ้นสุดในช่วงครีษมายันในซีกโลกเหนือของดาวเสาร์ ( ภารกิจ Cassini Solstice) การขยายภารกิจนี้ทำให้ Cassiniสามารถโคจรรอบดาวเสาร์ได้อีก 155 รอบ บินผ่านไททัน 54 ครั้ง และบินผ่านเอนเซลาดัส 11 ครั้ง ^{[ 31 ]} ในปี 2017 การเผชิญหน้ากับไททันทำให้วงโคจรของยานเปลี่ยนไป จนกระทั่งเมื่อเข้าใกล้ดาวเสาร์มากที่สุด ยานจะอยู่สูงกว่าชั้นเมฆของดาวเสาร์เพียง 3,000 กม. (1,900 ไมล์) ซึ่งต่ำกว่าขอบด้านในของวงแหวน Dลำดับของ "วงโคจรระยะใกล้" นี้สิ้นสุดลงเมื่อการเผชิญหน้าครั้งสุดท้ายกับไททันส่งยานสำรวจเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์และถูกทำลาย

จุดหมายปลายทางที่เลือก (เรียงจากใหญ่ไปเล็ก แต่ไม่ได้เรียงตามสัดส่วนจริง)

• 
  ไททัน
• 
  ดวงจันทร์ของโลก
• 
  เรีย
• 
  ไออาเพตัส
• 
  ไดโอน
• 
  เททิส
• 
  เอนเซลาดัส
• 
  มิมาส
• 
  ไฮเปอเรียน
• 
  ฟีบี้
• 
  ยานัส
• 
  เอพิเมเทอุส
• 
  โพรมีธีอุส
• 
  แพนโดรา
• 
  เฮเลน
• 
  แอตลาส
• 
  กระทะ
• 
  เทเลสโต้
• 
  คาลิปโซ
• 
  เมโทน

จุดเริ่มต้น ของCassini–Huygensย้อนกลับไปในปี 1982 เมื่อมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งยุโรปและสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ ของอเมริกา ได้จัดตั้งกลุ่มทำงานเพื่อศึกษาภารกิจความร่วมมือในอนาคต นักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปสองคนเสนอให้ยานโคจรดาวเสาร์และยานสำรวจไททันเป็นภารกิจร่วมที่เป็นไปได้ ในปี 1983 คณะกรรมการสำรวจระบบสุริยะ ของ NASA ได้แนะนำยานโคจรและยานสำรวจคู่เดียวกันนี้ให้เป็นโครงการหลักของ NASA NASA และองค์การอวกาศยุโรป (ESA) ได้ทำการศึกษาภารกิจที่เป็นไปได้ร่วมกันตั้งแต่ปี 1984 ถึง 1985 ESA ยังคงทำการศึกษาของตนเองต่อไปในปี 1986 ในขณะที่นักบินอวกาศชาวอเมริกันSally Rideในรายงานที่มีอิทธิพลของเธอในปี 1987 เรื่องNASA Leadership and America's Future in Spaceก็ได้ตรวจสอบและอนุมัติภารกิจCassini ด้วยเช่นกัน ^{[ 32 ]}

ในขณะที่รายงานของ Ride อธิบายว่ายานโคจรและยานสำรวจดาวเสาร์เป็นภารกิจเดี่ยวของ NASA ในปี 1988 Len Fisk ผู้ช่วยผู้บริหารด้านวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ใช้ด้านอวกาศของ NASA ได้กลับมาพิจารณาแนวคิดภารกิจร่วมระหว่าง NASA และ ESA อีกครั้ง เขาเขียนจดหมายถึง Roger Bonnet คู่หูของเขาที่ ESA โดยแนะนำอย่างยิ่งให้ ESA เลือก ภารกิจ Cassiniจากผู้สมัครทั้งสามรายที่มีอยู่ และสัญญาว่า NASA จะมุ่งมั่นในภารกิจนี้ทันทีที่ ESA ตัดสินใจ^{[ 33 ]}

ในขณะนั้น NASA เริ่มตระหนักถึงความตึงเครียดที่เกิดขึ้นระหว่างโครงการอวกาศของอเมริกาและยุโรปมากขึ้น อันเป็นผลมาจากการรับรู้ของยุโรปว่า NASA ไม่ได้ปฏิบัติต่อพวกเขาอย่างเท่าเทียมกันในความร่วมมือครั้งก่อนๆ เจ้าหน้าที่และที่ปรึกษาของ NASA ที่เกี่ยวข้องกับการส่งเสริมและวางแผนCassini–Huygensพยายามแก้ไขแนวโน้มนี้โดยเน้นย้ำถึงความปรารถนาที่จะแบ่งปันผลประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นจากภารกิจอย่างเท่าเทียมกัน ส่วนหนึ่ง จิตวิญญาณแห่งความร่วมมือกับยุโรปที่เกิดขึ้นใหม่นี้ได้รับแรงผลักดันจากความรู้สึกของการแข่งขันกับสหภาพโซเวียตซึ่งเริ่มร่วมมือกับยุโรปอย่างใกล้ชิดมากขึ้นเมื่อ ESA ห่างเหินจาก NASA มากขึ้น ในช่วงปลายปี 1988 ESA เลือก Cassini–Huygens เป็นภารกิจหลักถัดไป และในปีต่อมาโครงการนี้ได้รับเงินทุนจำนวนมากในสหรัฐอเมริกา^{[ 34 ] [ 35 ]}

ความร่วมมือนี้ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างโครงการอวกาศทั้งสองเท่านั้น แต่ยังช่วยให้Cassini–Huygensรอดพ้นจากการตัดงบประมาณของรัฐสภาในสหรัฐอเมริกาCassini–Huygensตกอยู่ภายใต้แรงกดดันทางการเมืองทั้งในปี 1992 และ 1994 แต่ NASA ประสบความสำเร็จในการโน้มน้าวรัฐสภาสหรัฐอเมริกาว่าการหยุดโครงการหลังจากที่ ESA ได้ทุ่มเงินไปกับการพัฒนาแล้วนั้นเป็นเรื่องที่ไม่เหมาะสม เพราะความผิดหวังจาก คำสัญญา การสำรวจอวกาศ ที่ผิดพลาด อาจลุกลามไปยังด้านอื่นๆ ของความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ โครงการดำเนินไปอย่างราบรื่นทางการเมืองหลังจากปี 1994 แม้ว่ากลุ่มพลเมืองที่กังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นจากการปล่อยจรวดล้มเหลว (เนื่องจากแหล่งพลังงานพลูโตเนียม) พยายามที่จะขัดขวางโครงการผ่านการประท้วงและการฟ้องร้องจนกระทั่งและหลังจากการปล่อยจรวดในปี 1997 ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] [ 40 ]}

แผนภาพของยานแคสสินี

ชุดประกอบแคสสินี-ฮุยเกนส์

การออกแบบดั้งเดิมของ ยานแคสสินี-ฮุยเกนส์ ( ยานมาริเนอร์ มาร์ค IIปี 1988)

ยานอวกาศลำนี้ได้รับการวางแผนให้เป็นยาน Mariner Mark II ลำที่สอง ที่ใช้ระบบรักษาเสถียรภาพสามแกนและ ขับเคลื่อนด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากไอโซโทป ( RTG ) ซึ่งเป็นยานอวกาศประเภทที่พัฒนาขึ้นสำหรับภารกิจนอกวงโคจรของดาวอังคารต่อจาก ภารกิจ Comet Rendezvous Asteroid Flyby (CRAF) แต่การตัดงบประมาณและการปรับขอบเขตโครงการทำให้ NASA ต้องยุติการพัฒนา CRAF เพื่อรักษาCassiniไว้ ส่งผลให้Cassiniกลายเป็นยานเฉพาะทางมากขึ้น และโครงการ Mariner Mark II ก็ถูกยกเลิกไป

ยานโคจรและยานสำรวจที่รวมกันนี้ ในขณะนั้นถือเป็นยานอวกาศไร้คนขับระหว่าง ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เป็นอันดับสาม ที่เคยปล่อยขึ้นสู่อวกาศได้สำเร็จ รองจาก ยานสำรวจดาวอังคาร Phobos 1และ2และยังเป็นหนึ่งในยานที่มีความซับซ้อนมากที่สุด อีกด้วย ^{[ 41 ] [ 42 ]}ยาน Europa Clipperของ NASA กลายเป็นยานสำรวจขนาดใหญ่เป็นอันดับสามลำใหม่เมื่อปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 2024 ^{[ 43 ]}ยานโคจรมีมวล 2,150 กก. (4,740 ปอนด์) ส่วนยานสำรวจมีมวล 350 กก. (770 ปอนด์) รวมทั้งอุปกรณ์สนับสนุนยานสำรวจ 30 กก. (66 ปอนด์) ที่เหลืออยู่บนยานโคจร เมื่อรวมกับอะแดปเตอร์ยานปล่อยและเชื้อเพลิง 3,132 กก. (6,905 ปอนด์) ในขณะปล่อย ยานอวกาศจะมีมวล 5,600 กก. (12,300 ปอนด์)

ยาน อวกาศ แคสสินีมีความสูง 6.8 เมตร (22 ฟุต) และกว้าง 4 เมตร (13 ฟุต) ตัวยานเป็นปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมอยู่บนกรวย ตัดที่เชื่อมต่อกับทรงกระบอกที่มีถังเชื้อเพลิง ซึ่ง ติดRTG และHuygens ไว้ ^{[ 44 ]}ความซับซ้อนของยานอวกาศเพิ่มขึ้นเนื่องจากวิถีโคจร (เส้นทางการบิน) ไปยังดาวเสาร์ และเนื่องจากวิทยาศาสตร์ที่ทะเยอทะยาน ณ จุดหมายปลายทางแคสสินี มี ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อมต่อกัน 1,630 ชิ้น การเชื่อมต่อสายไฟ 22,000 จุด และสายเคเบิลยาว 14 กิโลเมตร (8.7 ไมล์) ^{[ 45 ]} CPU คอมพิวเตอร์ควบคุมหลักเป็นระบบสำรองโดยใช้สถาปัตยกรรมชุดคำสั่งMIL-STD-1750A ระบบขับเคลื่อนหลักประกอบด้วยเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงคู่R-4D หลักหนึ่งเครื่องและสำรองอีกหนึ่งเครื่อง แรงขับของเครื่องยนต์แต่ละเครื่องคือ 490  N (110  lbf ) และ ความเร็วเดลต้า-วีรวมของยานอวกาศคือ 2,352 m/s (5,260 mph) ^{[ 46 ]}จรวดเชื้อเพลิงเดี่ยวขนาดเล็กกว่าทำหน้าที่ควบคุมทิศทาง

ยานแคสสินีใช้พลังงานจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ 32.7 กิโลกรัม (72 ปอนด์) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นพลูโทเนียมไดออกไซด์ (ประกอบด้วยพลูโทเนียม บริสุทธิ์ 28.3 กิโลกรัม (62 ปอนด์) ) ^{[ 47 ]}ความร้อนจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีถูกเปลี่ยนเป็นไฟฟ้ายานฮุยเกนส์ได้รับการสนับสนุนจากยานแคสสินีระหว่างการเดินทาง แต่ใช้แบตเตอรี่เคมีเมื่อเป็นอิสระ

การสอบสวนประกอบด้วยดีวีดีที่มีลายเซ็นมากกว่า 616,400 ลายเซ็นจากประชาชนใน 81 ประเทศ ซึ่งรวบรวมได้จากการรณรงค์สาธารณะ^{[ 48 ] [ 49 ]}

จนถึงเดือนกันยายน 2017 ยานสำรวจ แคสสินียังคงโคจรรอบดาวเสาร์ที่ระยะห่างระหว่าง 8.2 ถึง 10.2 หน่วยดาราศาสตร์ (1.23 × 10⁹ และ 1.53 × 10⁹ ^{กิโลเมตร} ; 760,000,000 และ 950,000,000  ไมล์ ) จากโลก สัญญาณวิทยุใช้เวลา 68 ถึง 84 นาทีในการเดินทาง^จากโลกไปยังยานอวกาศ และในทางกลับกัน ดังนั้นเจ้าหน้าที่ควบคุมภาคพื้นดินจึงไม่สามารถให้คำแนะนำแบบ "เรียลไทม์" สำหรับการปฏิบัติงานประจำวันหรือเหตุการณ์ที่ไม่คาดคิดได้ แม้ว่าการตอบสนองจะทันที แต่ก็อาจต้องใช้เวลามากกว่าสองชั่วโมงระหว่างที่เกิดปัญหาและก่อนที่ดาวเทียมจะได้รับคำตอบจากวิศวกร  

เครื่องมือ: ^{[ 51 ]}

• การสำรวจระยะไกลด้วยแสง("ตั้งอยู่บนพาเลทการสำรวจระยะไกล") ^{[ 51 ]}
  • เครื่องสเปกโทรเมตรอินฟราเรดแบบผสม (CIRS)
  • ระบบย่อยวิทยาศาสตร์การถ่ายภาพ (ISS)
  • เครื่องสเปกโทรแกรมภาพรังสีอัลตราไวโอเลต (UVIS)
  • เครื่องวัดสเปกตรัมแบบแผนที่ภาพและอินฟราเรด (VIMS)
• สนาม อนุภาค และคลื่น (ส่วนใหญ่ศึกษาในสถานที่จริง )
  • เครื่องวัดสเปกตรัมพลาสมาแคสสินี (CAPS)
  • เครื่องวิเคราะห์ฝุ่นละอองในอวกาศ (CDA)
  • เครื่องสเปกโทรเมตรมวลไอออนและนิวตรอน (INMS)
  • แมกนีโตมิเตอร์ (MAG)
  • เครื่องมือสร้างภาพสนามแม่เหล็กโลก (MIMI)
  • วิทยาศาสตร์คลื่นวิทยุและพลาสมา (RPWS)
• การตรวจวัดระยะไกลด้วยคลื่นไมโครเวฟ
  • เรดาร์
  • วิทยาศาสตร์วิทยุ (RSS)

อุปกรณ์ของยาน แคสสินีประกอบด้วย: เครื่องสร้าง แผนที่เรดาร์แบบสังเคราะห์รูรับแสง , ระบบสร้างภาพด้วย อุปกรณ์ ประจุไฟฟ้า , สเปกโทร เมตรสร้างแผนที่แสงที่มองเห็นได้/อินฟราเรด, สเปกโทรเมตรอินฟราเรดแบบผสม, เครื่องวิเคราะห์ ฝุ่นอวกาศ , การทดลองคลื่นวิทยุและพลาสมา , สเปกโทรเมตรพลาสมา, สเปกโทรกราฟสร้างภาพอัลตราไวโอเลต , เครื่องมือสร้างภาพแมกนีโตสเฟียร์, แมกนีโตมิเตอร์และสเปกโทรเมตร มวล ไอออน / นิวตรอน นอกจากนี้ยังมีการใช้ ข้อมูลโทรมาตรจากเสาอากาศ สื่อสาร และเครื่องส่งสัญญาณพิเศษอื่นๆ ( เครื่องส่งสัญญาณ ย่านความถี่ S และระบบ ย่านความถี่_Kαแบบสองความถี่) เพื่อสังเกตการณ์บรรยากาศของไททันและดาวเสาร์ และวัด สนาม แรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์และดาวบริวาร

เครื่องวัดสเปกตรัมพลาสมาแคสสินี (CAPS)

CAPS เป็นเครื่องมือแบบ in situ ที่วัดฟลักซ์ของอนุภาคประจุ ณ ตำแหน่งของยานอวกาศ โดยเป็นฟังก์ชันของทิศทางและพลังงาน องค์ประกอบของไอออนยังถูกวัดโดยใช้เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลแบบไทม์ออฟไฟลต์ CAPS วัดอนุภาคที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนของโมเลกุลที่มาจากไอโอโนสเฟียร์ของดาวเสาร์และไททัน รวมถึงกลุ่มควันของเอนเซลาดัส CAPS ยังตรวจสอบพลาสมาในพื้นที่เหล่านี้ พร้อมกับลมสุริยะและการปฏิสัมพันธ์กับแมกนีโตสเฟียร์ของดาวเสาร์^{[ 51 ] [ 52 ]} CAPS ถูกปิดใช้งานในเดือนมิถุนายน 2011 เพื่อเป็นการป้องกันไว้ก่อนเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจรแบบ "อ่อน" ที่เกิดขึ้นในเครื่องมือ มันถูกเปิดใช้งานอีกครั้งในเดือนมีนาคม 2012 แต่หลังจาก 78 วัน ไฟฟ้าลัดวงจรอีกครั้งทำให้ต้องปิดเครื่องมืออย่างถาวร^{[ 53 ]}

เครื่องวิเคราะห์ฝุ่นละอองในอวกาศ (CDA)

CDA เป็นเครื่องมือในสถานที่ที่วัดขนาด ความเร็ว และทิศทางของอนุภาคฝุ่นขนาดเล็กใกล้ดาวเสาร์ นอกจากนี้ยังสามารถวัดองค์ประกอบทางเคมีของอนุภาคได้อีกด้วย^{[ 54 ]}อนุภาคเหล่านี้บางส่วนโคจรรอบดาวเสาร์ ในขณะที่บางส่วนมาจากระบบดาวอื่น CDA บนยานโคจรถูกออกแบบมาเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอนุภาคเหล่านี้ วัสดุในวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ และอาจรวมถึงต้นกำเนิดของจักรวาลด้วย^{[ 51 ]}

เครื่องสเปกโทรเมตรอินฟราเรดแบบผสม (CIRS)

CIRS เป็นเครื่องมือตรวจวัดระยะไกลที่วัดรังสีอินฟราเรดที่มาจากวัตถุเพื่อศึกษาอุณหภูมิ คุณสมบัติทางความร้อน และองค์ประกอบของวัตถุเหล่านั้น ตลอด ภารกิจ Cassini–Huygens CIRS ได้วัดการปล่อยรังสีอินฟราเรดจากชั้นบรรยากาศ วงแหวน และพื้นผิวในระบบดาวเสาร์อันกว้างใหญ่ มันได้สร้างแผนที่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ในสามมิติเพื่อกำหนดโปรไฟล์อุณหภูมิและความดันตามระดับความสูง องค์ประกอบของก๊าซ และการกระจายตัวของละอองลอยและเมฆ นอกจากนี้ยังวัดลักษณะทางความร้อนและองค์ประกอบของพื้นผิวและวงแหวนของดาวบริวาร ด้วย ^{[ 51 ]}

เครื่องสเปกโทรเมตรมวลไอออนและนิวตรอน (INMS)

INMS เป็นเครื่องมือแบบ in situ ที่วัดองค์ประกอบของอนุภาคประจุ (โปรตอนและไอออนที่หนักกว่า) และอนุภาคที่เป็นกลาง (อะตอมและโมเลกุล) ใกล้กับไททันและดาวเสาร์ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับชั้นบรรยากาศของพวกมัน เครื่องมือนี้ใช้เครื่องสเปกโทรเมตรมวลแบบควอดรูโพล INMS ยังมีจุดประสงค์เพื่อวัดสภาพแวดล้อมของไอออนบวกและอนุภาคที่เป็นกลางของดวงจันทร์น้ำแข็งและวงแหวนของดาวเสาร์ด้วย^{[ 51 ] [ 55 ] [ 56 ]}

ระบบย่อยวิทยาศาสตร์การถ่ายภาพ (ISS)

สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เป็นเครื่องมือตรวจวัดระยะไกลที่บันทึกภาพส่วนใหญ่ในแสงที่มองเห็นได้รวมถึงภาพอินฟราเรดและ ภาพ อัลตราไวโอเลต บางส่วน ISS ถ่ายภาพดาวเสาร์ วงแหวน และดวงจันทร์ของดาวเสาร์หลายแสนภาพ ISS มีทั้งกล้องมุมกว้าง (WAC) และกล้องมุมแคบ (NAC) กล้องแต่ละตัวใช้ CCD ( charge-coupled device ) ที่ไวต่อการตรวจ จับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าโดย CCD แต่ละตัวมีอาร์เรย์พิกเซลรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 1,024x1,024 พิกเซล แต่ละพิกเซลมีขนาด 12  μmสี่เหลี่ยมจัตุรัส กล้องทั้งสองตัวรองรับโหมดการเก็บข้อมูลหลายโหมด รวมถึงการบีบอัดข้อมูลบนชิป และติดตั้งตัวกรองสเปกตรัมที่หมุนบนวงล้อเพื่อดูแถบต่างๆ ภายในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วง 0.2 ถึง 1.1 μm ^{[ 51 ] [ 57 ]}

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบสองเทคนิค (MAG)

MAG เป็นเครื่องมือในสถานที่ที่วัดความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กรอบดาวเสาร์สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นบางส่วนโดยแกนหลอมเหลวที่ใจกลางดาวเสาร์ การวัดสนามแม่เหล็กเป็นหนึ่งในวิธีการสำรวจแกนกลาง MAG มีเป้าหมายเพื่อพัฒนารูปแบบสามมิติของสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ และกำหนดสถานะแม่เหล็กของไททันและชั้นบรรยากาศของมัน รวมถึงดาวบริวารน้ำแข็งและบทบาทของพวกมันในสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์^{[ 51 ] [ 58 ]}

เครื่องมือสร้างภาพสนามแม่เหล็กโลก (MIMI)

MIMI เป็นทั้งเครื่องมือตรวจวัดในสถานที่และตรวจวัดระยะไกลที่สร้างภาพและข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับอนุภาคที่ถูกดักจับในสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่หรือแมกนีโตสเฟียร์ของดาวเสาร์ ส่วนประกอบในสถานที่วัดไอออนและอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูง ในขณะที่ส่วนประกอบตรวจวัดระยะไกล (กล้องไอออนและนิวตรอน INCA) เป็นเครื่องถ่ายภาพอะตอมนิวตรอนที่มีพลังงานสูง^{[ 59 ]}ข้อมูลนี้ใช้ในการศึกษาโครงสร้างโดยรวมและพลวัตของแมกนีโตสเฟียร์และปฏิสัมพันธ์กับลมสุริยะ บรรยากาศของดาวเสาร์ ไททัน วงแหวน และดาวบริวารน้ำแข็ง^{[ 51 ] [ 60 ]}

เรดาร์

เรดาร์บนยานเป็นเครื่องมือตรวจจับแบบแอคทีฟและพาสซีฟที่สร้างแผนที่พื้นผิวของไททัน คลื่นเรดาร์มีกำลังมากพอที่จะทะลุผ่านม่านหมอกหนาทึบที่ล้อมรอบไททันได้ การวัดเวลาส่งและรับสัญญาณทำให้สามารถกำหนดความสูงของลักษณะพื้นผิวขนาดใหญ่ เช่น ภูเขาและหุบเขาได้ เรดาร์แบบพาสซีฟจะฟังคลื่นวิทยุที่ดาวเสาร์หรือดวงจันทร์ของดาวเสาร์อาจปล่อยออกมา^{[ 51 ]}

เครื่องมือวิทยาศาสตร์คลื่นวิทยุและพลาสมา (RPWS)

RPWS เป็นเครื่องมือตรวจวัดในสถานที่และเครื่องมือตรวจวัดระยะไกลที่รับและวัดสัญญาณวิทยุที่มาจากดาวเสาร์ รวมถึงคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากปฏิสัมพันธ์ของลมสุริยะกับดาวเสาร์และไททัน RPWS วัดสนามคลื่นไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์และแมกนีโตสเฟียร์ของดาวเคราะห์ นอกจากนี้ยังกำหนดความหนาแน่นและอุณหภูมิของอิเล็กตรอนใกล้ไททันและในบางบริเวณของแมกนีโตสเฟียร์ของดาวเสาร์โดยใช้คลื่นพลาสมาที่ความถี่เฉพาะ (เช่น เส้น ไฮบริดบน ) หรือโพรบแลงมัวร์ RPWS ศึกษาการจัดเรียงตัวของสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์และความสัมพันธ์กับรังสีกิโลเมตรของดาวเสาร์ (SKR) ตลอดจนการตรวจสอบและทำแผนที่ไอโอโนสเฟียร์ พลาสมา และฟ้าผ่าของดาวเสาร์จากชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ (และอาจรวมถึงไททันด้วย) ^{[ 51 ]}

ระบบย่อยวิทยาศาสตร์วิทยุ (RSS)

RSS เป็นเครื่องมือตรวจวัดระยะไกลที่ใช้เสาอากาศวิทยุบนโลกเพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณวิทยุจากยานอวกาศขณะที่ส่งผ่านวัตถุต่างๆ เช่น บรรยากาศของไททันหรือวงแหวนของดาวเสาร์ หรือแม้กระทั่งด้านหลังดวงอาทิตย์ RSS ยังศึกษาองค์ประกอบ ความดัน และอุณหภูมิของบรรยากาศและไอโอโนสเฟียร์ โครงสร้างรัศมีและการกระจายขนาดอนุภาคภายในวงแหวน มวลของวัตถุและระบบ และสนามโน้มถ่วงเครื่องมือนี้ใช้การเชื่อมต่อการสื่อสาร X-band ของยานอวกาศ เช่นเดียวกับดาวน์ลิงก์ S-band และอัพลิงก์และดาวน์ลิงก์ K _{a -band} ^{[ 51 ]}

เครื่องสเปกโทรแกรมภาพรังสีอัลตราไวโอเลต (UVIS)

UVIS เป็นเครื่องมือตรวจวัดระยะไกลที่บันทึกภาพแสงอัลตราไวโอเลตที่สะท้อนจากวัตถุ เช่น เมฆของดาวเสาร์และ/หรือวงแหวน เพื่อศึกษาโครงสร้างและองค์ประกอบของพวกมัน เครื่องมือนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแสงอัลตราไวโอเลตในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 55.8 ถึง 190 นาโนเมตร และยังเป็นเครื่องมือช่วยในการกำหนดองค์ประกอบ การกระจาย ปริมาณอนุภาคละอองลอย และอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศอีกด้วย แตกต่างจากสเปกโทรเมตรประเภทอื่น เครื่องมือที่มีความไวสูงนี้สามารถวัดได้ทั้งสเปกตรัมและเชิงพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความสามารถในการกำหนดองค์ประกอบของก๊าซ การสังเกตเชิงพื้นที่จะมองในมุมกว้างและแคบ โดยมีความสูงเพียงหนึ่งพิกเซลและกว้าง 64 พิกเซล มิติสเปกตรัมคือ 1,024 พิกเซลต่อพิกเซลเชิงพื้นที่ นอกจากนี้ยังสามารถถ่ายภาพจำนวนมากเพื่อสร้างภาพยนตร์แสดงวิธีการที่วัสดุนี้เคลื่อนที่ไปมาโดยแรงอื่นๆ ได้อีกด้วย^{[ 51 ]}

UVIS ประกอบด้วยช่องตรวจจับแยกกันสี่ช่อง ได้แก่ รังสีอัลตราไวโอเลตระยะไกล (FUV), รังสีอัลตราไวโอเลตสุดขั้ว (EUV), โฟโตมิเตอร์ความเร็วสูง (HSP) และเซลล์ดูดซับไฮโดรเจน-ดิวเทอเรียม (HDAC) UVIS รวบรวมภาพไฮเปอร์สเปกตรัมและสเปกตรัมแบบแยกส่วนของดาวเสาร์ ดวงจันทร์ และวงแหวนของดาวเสาร์ รวมถึงข้อมูลการบังดาวฤกษ์^{[ 61 ]}

ช่อง HSP ได้รับการออกแบบมาเพื่อสังเกตแสงดาวที่ผ่านวงแหวนของดาวเสาร์ (เรียกว่าการบังแสงดาว) เพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างและความลึกเชิงแสงของวงแหวน^{[ 62 ]}ข้อมูลการบังแสงดาวจากทั้งช่อง HSP และ FUV ยืนยันการมีอยู่ของกลุ่มไอน้ำที่ขั้วใต้ของเอนเซลาดัส รวมถึงลักษณะองค์ประกอบของกลุ่มไอน้ำด้วย^{[ 63 ]}

เครื่องวัดสเปกตรัมแบบแผนที่ที่มองเห็นได้และอินฟราเรด (VIMS)

VIMS เป็นเครื่องมือตรวจวัดระยะไกลที่บันทึกภาพโดยใช้แสงที่มองเห็นได้และแสงอินฟราเรดเพื่อศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับองค์ประกอบของพื้นผิวดวงจันทร์ วงแหวน และชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์และไททัน ประกอบด้วยกล้องสองตัว ตัวหนึ่งใช้สำหรับวัดแสงที่มองเห็นได้ อีกตัวหนึ่งใช้สำหรับวัดแสงอินฟราเรด VIMS วัดรังสีสะท้อนและรังสีที่ปล่อยออกมาจากชั้นบรรยากาศ วงแหวน และพื้นผิวในช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 350 ถึง 5100 นาโนเมตร เพื่อช่วยกำหนดองค์ประกอบ อุณหภูมิ และโครงสร้างของพวกมัน นอกจากนี้ยังสังเกตแสงอาทิตย์และแสงดาวที่ผ่านวงแหวนเพื่อศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของพวกมัน นักวิทยาศาสตร์ใช้ VIMS สำหรับการศึกษาระยะยาวเกี่ยวกับการเคลื่อนที่และสัณฐานวิทยาของเมฆในระบบดาวเสาร์ เพื่อกำหนดรูปแบบสภาพอากาศของดาวเสาร์^{[ 51 ]}

เนื่องจากระยะห่างของดาวเสาร์จากดวงอาทิตย์แผงโซลาร์เซลล์จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับยานสำรวจอวกาศลำนี้^{[ 64 ]}ในการสร้างพลังงานให้เพียงพอ แผงโซลาร์เซลล์ดังกล่าวจะต้องมีขนาดใหญ่และหนักเกินไป^{[ 64 ]}แทนที่จะเป็นเช่นนั้นยานโคจรแคสสินี จึงใช้พลังงานจาก เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแบบไอโซโทปรังสีGPHS-RTG จำนวน 3 เครื่อง ซึ่งใช้ความร้อนจากการสลายตัวของ พลูโทเนียม-238ประมาณ 33 กิโลกรัม (73 ปอนด์) (ในรูปของพลูโทเนียมไดออกไซด์ ) เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าตรงผ่านเทอร์โมอิเล็กทริก [ ^{64 ] เครื่อง} กำเนิดไฟฟ้า RTG ใน ภารกิจ แคสสินีมีดีไซน์เหมือนกับที่ใช้ในยาน สำรวจอวกาศ นิวฮอไรซันส์กาลิเลโอและยูลิสซีสและได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานมาก^{[ 64 ]} เมื่อสิ้นสุด ภารกิจ แคสสินี ตามกำหนดการ 11 ปี เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ยังคงสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้ 600 ถึง 700 วัตต์^{[ 64 ]} (ฮาร์ดแวร์ที่เหลือจาก โครงการ Cassini RTG ได้รับการดัดแปลงและนำไปใช้ในการขับเคลื่อน ภารกิจ New Horizonsไปยังพลูโตและแถบไคเปอร์ซึ่งได้รับการออกแบบและปล่อยขึ้นสู่อวกาศในภายหลัง^{[ 65 ]} )

การจ่ายพลังงานไฟฟ้าทำได้โดยใช้สวิตช์พลังงานโซลิดสเตทจำนวน 192 ตัว ซึ่งทำหน้าที่เป็นเบรกเกอร์วงจรในกรณีที่เกิดการโอเวอร์โหลด สวิตช์เหล่านี้ใช้MOSFETซึ่งมีประสิทธิภาพดีกว่าและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าเมื่อเทียบกับสวิตช์ทั่วไป ในขณะเดียวกันก็ขจัดปัญหาไฟกระชากอย่างไรก็ตาม เบรกเกอร์วงจรโซลิดสเตทเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะตัดวงจรโดยไม่ได้ตั้งใจ (สันนิษฐานว่าเกิดจากรังสีคอสมิก) ทำให้ต้องรีเซ็ตและส่งผลให้ข้อมูลการทดลองสูญหาย^{[ 66 ]}

เพื่อเพิ่มแรงส่งขณะบินอยู่แล้ว วิถีโคจรของภารกิจแคสสินีจึง รวมถึงการใช้ แรงโน้มถ่วงช่วยพยุงตัว หลายครั้ง ได้แก่ การบินผ่าน ดาวศุกร์สองครั้ง การบินผ่านโลกอีกหนึ่งครั้ง และการบินผ่านดาวพฤหัสบดี อีกหนึ่ง ครั้ง การบินผ่านโลกเป็นครั้งสุดท้ายที่ยานสำรวจอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์ได้ การซ้อมรบประสบความสำเร็จ โดยยานแคสสินีผ่านเหนือพื้นโลกที่ระดับความสูง 1,171 กม. (728 ไมล์) ในวันที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2542 ^{[ 1 ]} หากเกิดความผิดพลาดใดๆ ที่ทำให้ยานสำรวจชนกับพื้นโลก การศึกษาผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของ NASA ประเมินว่า ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด (ด้วยมุมการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่แคบมาก ซึ่งยานแคสสินีจะค่อยๆ เผาไหม้) เชื้อเพลิงนิวเคลียร์จำนวน 33 กก. ^{[ 47 ]}ภายใน RTG จำนวนมากจะกระจายไปในชั้นบรรยากาศของโลก ทำให้ผู้คนมากถึง 5 พันล้านคน (กล่าวคือเกือบทั้งประชากรบนโลก) อาจได้รับผลกระทบ ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิตจากโรคมะเร็งเพิ่มขึ้นประมาณ 5,000 รายในช่วงหลายทศวรรษต่อมา^{[ 67 ]} (0.0005 เปอร์เซ็นต์ กล่าวคือ เศษส่วน 0.000005 ของผู้เสียชีวิตจากโรคมะเร็ง 1 พันล้านคนที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจากสาเหตุอื่นๆ อยู่แล้ว ผลคูณนี้คำนวณผิดพลาดในที่อื่น^{[ 68 ]}เป็น 500,000 ราย) อย่างไรก็ตาม โอกาสที่เหตุการณ์นี้จะเกิดขึ้นนั้นคาดว่าจะน้อยกว่าหนึ่งในหนึ่งล้าน กล่าวคือ โอกาสที่คนหนึ่งจะเสียชีวิต (สมมติว่ามีผู้เสียชีวิต 5,000 ราย) น้อยกว่า 1 ใน 200 ^{[ 67 ]}

การวิเคราะห์ความเสี่ยงของ NASA ในการใช้พลูโตเนียมถูกวิพากษ์วิจารณ์โดยMichio Kaku ต่อสาธารณะ เนื่องจากประเมินจำนวนผู้เสียชีวิต ความเสียหายต่อทรัพย์สิน และการฟ้องร้องที่เกิดจากอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้น รวมถึงศักยภาพในการใช้แหล่งพลังงานอื่นๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และเซลล์เชื้อเพลิง ต่ำเกินไป^{[ 69 ]}

ยาน อวกาศ แคสสินีสามารถส่งข้อมูลได้หลายรูปแบบ ระบบส่งข้อมูลทางไกลอาจเป็นระบบที่สำคัญที่สุด เพราะหากไม่มีระบบนี้ก็จะไม่มีการส่งข้อมูลกลับมาได้

ระบบส่งข้อมูลทางไกลได้รับการพัฒนาขึ้นใหม่ทั้งหมด เนื่องจากยานอวกาศใช้ชุดคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยกว่าภารกิจก่อนหน้า^{[ 70 ]}ดังนั้นCassiniจึงเป็นยานอวกาศลำแรกที่นำมินิแพ็กเก็ต มาใช้ เพื่อลดความซับซ้อนของพจนานุกรมข้อมูลทางไกล และกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์นำไปสู่การสร้างตัวจัดการข้อมูลทางไกลสำหรับภารกิจนี้

มีช่องสัญญาณประมาณ 1088 ช่อง (ใน 67 มินิแพ็กเก็ต) ที่ประกอบอยู่ใน พจนานุกรมโทรมาตร ของยานแคสสินีจาก 67 มินิแพ็กเก็ตที่มีความซับซ้อนต่ำกว่านั้น มี 6 มินิแพ็กเก็ตที่ประกอบด้วยองค์ประกอบความแปรปรวนร่วมของระบบย่อยและค่าเกนของคาลมาน (161 การวัด) ซึ่งไม่ได้ใช้งานในระหว่างการปฏิบัติงานตามปกติของภารกิจ จึงเหลือการวัด 947 รายการใน 61 มินิแพ็กเก็ต

มีการสร้างแผนที่โทรมาตรทั้งหมดเจ็ดแผนที่ที่สอดคล้องกับโหมดโทรมาตร AACS 7 โหมด ได้แก่: (1) บันทึก; (2) การบินปกติ; (3) การบินช้าปานกลาง; (4) การบินช้า; (5) การปฏิบัติการในวงโคจร; (6) Av; (7) การสอบเทียบ ATE (ตัวประมาณค่าทิศทาง) แผนที่ทั้ง 7 นี้ครอบคลุมโหมดโทรมาตรทั้งหมดของยานอวกาศ

ภาพถ่ายพื้นผิวไททันจากยานฮุยเกนส์

ภาพเดียวกัน แต่ผ่านการประมวลผลข้อมูลที่แตกต่างกัน

ยาน สำรวจ ฮุยเกนส์ซึ่งจัดหาโดยองค์การอวกาศยุโรป (ESA) และตั้งชื่อตามคริสเตียน ฮุยเกนส์ นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ในศตวรรษที่ 17 ผู้ค้นพบไททันเป็นคนแรก ได้ตรวจสอบเมฆ บรรยากาศ และพื้นผิวของดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ในระหว่างการลงจอดเมื่อวันที่ 15 มกราคม พ.ศ. 2548 โดยได้รับการออกแบบให้เข้าสู่และชะลอความเร็วในชั้นบรรยากาศของไททัน และใช้ร่มชูชีพนำห้องปฏิบัติการหุ่นยนต์ที่มีอุปกรณ์ครบครันลงสู่พื้นผิว^{[ 71 ]}

ระบบยานสำรวจประกอบด้วยตัวยานสำรวจเองซึ่งลงจอดบนไททัน และอุปกรณ์สนับสนุนยานสำรวจ (PSE) ซึ่งยังคงติดอยู่กับยานอวกาศที่โคจรอยู่รอบดวงจันทร์ไททัน อุปกรณ์ PSE ประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตามยานสำรวจ เก็บรวบรวมข้อมูลที่รวบรวมได้ระหว่างการลงจอด และประมวลผลและส่งข้อมูลไปยังยานโคจรที่ส่งข้อมูลกลับมายังโลก หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ของคอมพิวเตอร์ควบคุมหลักเป็นระบบควบคุม สำรองตามมาตรฐาน MIL-STD-1750A

ข้อมูลถูกส่งผ่านระบบวิทยุระหว่างยานฮุยเกนส์และยานแคสสินีโดยระบบส่งต่อข้อมูลยานสำรวจ (PDRS) เนื่องจากภารกิจของยานสำรวจไม่สามารถควบคุมจากโลกได้เนื่องจากระยะทางไกลมาก จึงมีการจัดการโดยอัตโนมัติโดยระบบจัดการข้อมูลคำสั่ง (CDMS) ซึ่งระบบ PDRS และ CDMS จัดหาโดยองค์การอวกาศแห่งอิตาลี (ASI)

หลังจาก การปล่อยยาน แคสสินีพบว่าข้อมูลที่ส่งจาก ยานสำรวจ ฮุยเกนส์ไปยัง ยานโคจร แคสสินี (และส่งกลับมายังโลก) ส่วนใหญ่จะอ่านไม่ได้ สาเหตุเป็นเพราะแบนด์วิดท์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประมวลผลสัญญาณแคบเกินไป และการเปลี่ยนแปลงความถี่แบบดอปเปลอร์ ที่คาดการณ์ไว้ ระหว่างยานลงจอดกับยานแม่จะทำให้สัญญาณอยู่นอกช่วงของระบบ ดังนั้น ตัวรับสัญญาณ ของแคสสินีจึงไม่สามารถรับข้อมูลจากฮุยเกนส์ระหว่างการลงจอดบนไททันได้^{[ 20 ]}

พบวิธีแก้ปัญหาเพื่อกู้คืนภารกิจ วิถีโคจรของแคสสินีถูกเปลี่ยนแปลงเพื่อลดความเร็วของเส้นสายตาและด้วยเหตุนี้จึงลดการเลื่อนดอปเปลอร์^{[ 20 ] [ 72 ]} วิถีโคจรต่อมาของ แคสสินีเหมือนกับที่วางแผนไว้ก่อนหน้านี้ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงจะแทนที่วงโคจรสองวงก่อน ภารกิจ ฮุยเกนส์ด้วยวงโคจรที่สั้นกว่าสามวง

ยานอวกาศแคสสินี ได้ทำการบิน ผ่านดาวศุกร์โดยอาศัยแรงโน้มถ่วง สองครั้ง ในวันที่ 26 เมษายน 1998 และ 24 มิถุนายน 1999 การบินผ่านเหล่านี้ทำให้ยานอวกาศมีแรงส่งมากพอที่จะเดินทางออกไปถึงแถบดาวเคราะห์น้อยในขณะที่แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ดึงยานอวกาศกลับเข้ามาในระบบสุริยะชั้นใน

เมื่อวันที่ 18 สิงหาคม 1999 เวลา 03:28 UTC ยานอวกาศได้ทำการบินผ่านโลกโดยใช้แรงโน้มถ่วงช่วย ก่อนที่จะเข้าใกล้โลกมากที่สุด 1 ชั่วโมง 20 นาทียานแคสสินีได้เข้าใกล้ดวงจันทร์ของโลกมากที่สุดที่ระยะ 377,000 กิโลเมตร และได้ถ่ายภาพเพื่อปรับเทียบหลายภาพ

เมื่อวันที่ 23 มกราคม พ.ศ. 2543 ยานแคสสินีได้ทำการบินผ่านดาวเคราะห์น้อย2685 Masurskyในเวลาประมาณ 10:00 UTC โดยได้ถ่ายภาพ^{[ 73 ]}ในช่วงเวลาห้าถึงเจ็ดชั่วโมงก่อนการบินผ่านที่ระยะห่าง 1.6 × 10 ⁶  กม. (0.99 × 10 ⁶  ไมล์) และคาดว่าดาวเคราะห์น้อยจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 ถึง 20 กม. (9.3 ถึง 12.4 ไมล์) ^^

ยานแคสสินีเข้าใกล้ดาวพฤหัสบดีมากที่สุดเมื่อวันที่ 30 ธันวาคม พ.ศ. 2543 ที่ระยะ 9.7 ล้านกิโลเมตร และได้ทำการวัดทางวิทยาศาสตร์มากมาย มีการถ่ายภาพดาวพฤหัสบดีวงแหวนจางๆและ ดวง จันทร์ ของดาวพฤหัสบดีประมาณ 26,000 ภาพ ในระหว่างการเดินทางผ่านเป็นเวลาหกเดือน ซึ่งได้สร้างภาพสีโดยรวมของดาวเคราะห์ที่มีรายละเอียดมากที่สุดเท่าที่เคยมีมา (ดูภาพด้านขวา) โดยที่รายละเอียดที่เล็กที่สุดที่มองเห็นได้มีขนาดประมาณ 60 กิโลเมตร (37 ไมล์) ^{[ 74 ]}

ผลการค้นพบที่สำคัญอย่างหนึ่งจากการบินผ่านดาวพฤหัสบดี ซึ่งประกาศเมื่อวันที่ 6 มีนาคม 2546 คือ การหมุนเวียนของชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี แถบสีเข้มสลับกับโซนสีอ่อนในชั้นบรรยากาศ และนักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณามานานแล้วว่าโซนที่มีเมฆสีอ่อนนั้นเป็นบริเวณที่มีอากาศไหลขึ้น เนื่องจากเมฆจำนวนมากบนโลกก่อตัวขึ้นในบริเวณที่อากาศไหลขึ้น แต่การวิเคราะห์ภาพจากยานแคสสินีแสดงให้เห็นว่า เซลล์พายุแต่ละเซลล์ของเมฆสีขาวสว่างที่ไหลขึ้น ซึ่งมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้จากโลก ปรากฏขึ้นเกือบทุกแถบสีเข้ม แอนโทนี เดล เจนิโอ จาก สถาบันก็อดดาร์ดเพื่อการศึกษาอวกาศของนาซากล่าวว่า "แถบเหล่านั้นต้องเป็นบริเวณที่มีการเคลื่อนที่ของชั้นบรรยากาศสุทธิที่ไหลขึ้นบนดาวพฤหัสบดี [ดังนั้น] การเคลื่อนที่สุทธิในโซนจึงต้องไหลลง"

การสังเกตการณ์ทางบรรยากาศอื่นๆ รวมถึงกลุ่มหมอกควันดำหมุนวนรูปวงรีขนาดประมาณจุดแดงใหญ่ใกล้ขั้วเหนือของดาวพฤหัสบดี ภาพถ่ายอินฟราเรดเผยให้เห็นลักษณะการหมุนเวียนใกล้ขั้วโลก โดยมีแถบลมพัดวนรอบโลก และแถบลมที่อยู่ติดกันเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

ในประกาศเดียวกันนั้นยังได้กล่าวถึงลักษณะของวงแหวน ดาวพฤหัสบดี ด้วย การกระเจิงของแสงโดยอนุภาคในวงแหวนแสดงให้เห็นว่าอนุภาคเหล่านั้นมีรูปร่างไม่สม่ำเสมอ (ไม่ใช่ทรงกลม) และน่าจะมาจากเศษวัสดุที่กระเด็นออกมาจาก การพุ่งชนของ อุกกาบาตขนาดเล็กบนดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี ซึ่งน่าจะเป็นเมทิสและอาดราสเตีย

เมื่อวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2546 ทีมวิทยาศาสตร์ของภารกิจได้ประกาศผลการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ซึ่งดำเนินการโดยใช้คลื่นวิทยุที่ส่งมาจากยานสำรวจอวกาศแคสสินี^{[ 75 ]}นักวิทยาศาสตร์ด้านวิทยุวัด การเปลี่ยนแปลง ความถี่ของคลื่นวิทยุที่ส่งไปและกลับจากยานอวกาศ ขณะที่ยานเคลื่อนผ่านใกล้ดวงอาทิตย์ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป วัตถุขนาดใหญ่เช่นดวงอาทิตย์ทำให้ กาล อวกาศโค้งงอ ส่งผลให้คลื่นวิทยุที่เดินทางออกจากหลุมแรงโน้มถ่วง มี ความถี่ลดลงและคลื่นวิทยุที่เดินทางเข้าไปในหลุมแรงโน้มถ่วงมีความถี่เพิ่มขึ้น ซึ่งเรียกว่าการเลื่อนความถี่เนื่องจาก แรงโน้ม ถ่วง (gravitational redshift /blueshift)

แม้ว่า แบบจำลองจักรวาลวิทยาที่ผิดปกติบางแบบจะทำนายถึงความเบี่ยงเบนที่วัดได้จากค่าที่คำนวณโดยใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่การทดลองนี้ไม่พบความเบี่ยงเบนดังกล่าว การทดสอบก่อนหน้านี้โดยใช้คลื่นวิทยุที่ส่งมาจากยานสำรวจอวกาศ ไวกิ้งและวอยเอเจอร์สอดคล้องกับค่าที่คำนวณได้จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปภายในความแม่นยำหนึ่งส่วนในหนึ่งพัน การวัดที่ละเอียดกว่าจาก การทดลองยานสำรวจอวกาศ แคสสินีได้ปรับปรุงความแม่นยำนี้ให้สูงขึ้นเป็นประมาณหนึ่งส่วนใน 51,000 ^{[ a ]}ข้อมูลสนับสนุนทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์อย่างมั่นคง^{[ 76 ]}

โดยรวมแล้ว ภารกิจ Cassiniค้นพบดวงจันทร์ใหม่ 7 ดวงที่โคจรรอบดาวเสาร์^{[ 77 ]}โดยใช้ภาพที่ถ่ายโดยCassiniนักวิจัยค้นพบMethone , PalleneและPolydeucesในปี 2004 ^{[ 78 ]}แม้ว่าการวิเคราะห์ในภายหลังจะเปิดเผยว่าVoyager 2ได้ถ่ายภาพ Pallene ในการบินผ่านดาวเคราะห์ที่มีวงแหวนในปี 1981 ^{[ 79 ]}

เมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม 2548 ยานแคสสินี ได้ค้นพบดวงจันทร์ดวงใหม่ ในช่องว่างคีเลอร์โดยได้รับรหัสเบื้องต้นว่า S/2005 S 1 ก่อนที่จะตั้งชื่อว่าดัฟนิส (Daphnis ) ต่อมาเมื่อวันที่ 30 พฤษภาคม 2550 ยาน แคสสินีได้ค้นพบดวงจันทร์ดวงที่ห้าโดยกำหนดรหัสชั่วคราวว่า S/2007 S 4 และปัจจุบันรู้จักกันในชื่อแอนธี (Anthe ) และเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2552 ได้มีการแถลงข่าวเกี่ยวกับการค้นพบดวงจันทร์ดวงที่หกของยานแคสสินีดวงจันทร์ดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 500 เมตร (0.3 ไมล์) อยู่ภายในวงแหวนจี (G-ring) ของระบบวงแหวนดาวเสาร์ และปัจจุบันตั้งชื่อว่าเอจีออน (Aegaeon) (เดิมชื่อ S/2008 S 1) ^{[ 80 ]}ข่าวประชาสัมพันธ์เมื่อวันที่ 2 พฤศจิกายน 2552 กล่าวถึงดวงจันทร์ดวงใหม่ดวงที่เจ็ดที่ยานแคสสินี ค้นพบ เมื่อวันที่ 26 กรกฎาคม 2552 ปัจจุบันมีชื่อว่าS/2009 S 1และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 300 เมตร (980 ฟุต) ในระบบวงแหวน B ^{[ 81 ]}

เมื่อวันที่ 14 เมษายน พ.ศ. 2557 นักวิทยาศาสตร์ของ NASA รายงานถึงความเป็นไปได้ที่จะมีดวงจันทร์ดวงใหม่ในวงแหวน Aของ ดาวเสาร์ ^{[ 82 ]}

เมื่อวันที่ 11 มิถุนายน พ.ศ. 2547 ยานแคสสินีได้บินผ่านดวงจันทร์ฟีบีนี่เป็นโอกาสแรกในการศึกษาดวงจันทร์ดวงนี้อย่างใกล้ชิด ( ยานวอยเอเจอร์ 2บินผ่านในระยะไกลในปี พ.ศ. 2524 แต่ไม่ได้ส่งภาพที่มีรายละเอียดกลับมา) นอกจากนี้ยังเป็นการ บินผ่านฟีบีเพียงครั้งเดียวที่เป็นไปได้ ของยานแคสสินีเนื่องจากกลไกของวงโคจรที่มีอยู่รอบดาวเสาร์^{[ 83 ]}

ภาพถ่ายระยะใกล้ชุดแรกได้รับเมื่อวันที่ 12 มิถุนายน 2547 และนักวิทยาศาสตร์ประจำภารกิจก็ตระหนักได้ทันทีว่าพื้นผิวของฟีบีนั้นดูแตกต่างจากดาวเคราะห์น้อยที่ยานอวกาศเคยสำรวจมาแล้ว บางส่วนของพื้นผิวที่มีหลุมอุกกาบาตจำนวนมากดูสว่างมากในภาพเหล่านั้น และในปัจจุบันเชื่อกันว่ามีน้ำแข็งปริมาณมากอยู่ใต้พื้นผิวโดยตรงของมัน

ในการประกาศเมื่อวันที่ 28 มิถุนายน พ.ศ. 2547 นักวิทยาศาสตร์ของโครงการ แคสสินีได้อธิบายถึงการวัดคาบการหมุนของดาวเสาร์^{[ 84 ]}เนื่องจากไม่มีลักษณะคงที่บนพื้นผิวที่สามารถใช้เพื่อหาคาบนี้ได้ จึงใช้การทำซ้ำของการปล่อยคลื่นวิทยุ ข้อมูลใหม่นี้สอดคล้องกับค่าล่าสุดที่วัดได้จากโลก และเป็นปริศนาสำหรับนักวิทยาศาสตร์ ปรากฏว่าคาบการหมุนของคลื่นวิทยุได้เปลี่ยนไปตั้งแต่มีการวัดครั้งแรกในปี พ.ศ. 2523 โดยยานวอยเอเจอร์ 1และตอนนี้ยาวนานขึ้น 6 นาที อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงในการหมุนโดยรวมของดาวเคราะห์ เชื่อกันว่าเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศตอนบนและไอโอโนสเฟียร์ที่ละติจูดซึ่งเชื่อมต่อทางแม่เหล็กกับบริเวณแหล่งกำเนิดคลื่นวิทยุ^{[ 85 ]}

ในปี 2019 NASA ประกาศคาบการหมุนของดาวเสาร์ว่าอยู่ที่ 10 ชั่วโมง 33 นาที 38 วินาที ซึ่งคำนวณโดยใช้แผ่นดินไหวของวงแหวนดาวเสาร์ การสั่นสะเทือนจากภายในของดาวเสาร์ทำให้เกิดการแกว่งในสนามโน้มถ่วง พลังงานนี้ถูกดูดซับโดยอนุภาคของวงแหวนในตำแหน่งเฉพาะ ซึ่งจะสะสมจนกระทั่งถูกปล่อยออกมาเป็นคลื่น^{[ 86 ]}นักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลจากคลื่นเหล่านี้มากกว่า 20 คลื่นเพื่อสร้างแบบจำลองของภายในดาวเสาร์ ซึ่งเป็นพื้นฐานในการคำนวณคาบการหมุน^{[ 87 ]}

เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2547 ยานอวกาศได้บินผ่านช่องว่างระหว่างวงแหวน F และ Gและเข้าสู่วงโคจรหลังจากการเดินทางเจ็ดปี^{[ 88 ]}นับเป็นยานอวกาศลำแรกที่โคจรรอบดาวเสาร์

การปฏิบัติการแทรกวงโคจรรอบดาวเสาร์ (SOI) ที่ดำเนินการโดยยานแคสสินีมีความซับซ้อน โดยต้องให้ยานปรับทิศทางเสาอากาศรับสัญญาณกำลังสูงให้หันออกจากโลกและไปตามเส้นทางการบิน เพื่อป้องกันอุปกรณ์จากอนุภาคในวงแหวนของดาวเสาร์ เมื่อยานผ่านระนาบวงแหวนแล้ว ยานจะต้องหมุนอีกครั้งเพื่อชี้เครื่องยนต์ไปตามเส้นทางการบิน จากนั้นเครื่องยนต์จะทำงานเพื่อลดความเร็วของยานลง 622 เมตร/วินาที เพื่อให้ดาวเสาร์สามารถดึงดูดยานได้^{[ 89 ]}ยานแคสสินีถูกดึงดูดด้วยแรงโน้มถ่วงของดาวเสาร์เมื่อเวลาประมาณ 20:54 น. ตาม เวลาแปซิฟิกในวันที่ 30 มิถุนายน พ.ศ. 2547 ระหว่างการปฏิบัติการ ยาน แคสสินีได้ผ่านใกล้กับยอดเมฆของดาวเสาร์ในระยะ 20,000 กิโลเมตร (12,000 ไมล์)

ยานแคสสินีทำการบินผ่านไททันดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ เป็นครั้งแรก เมื่อวันที่ 2 กรกฎาคม 2547 หนึ่งวันหลังจากเข้าสู่วงโคจร โดยเข้าใกล้ไททันในระยะ 339,000 กิโลเมตร (211,000 ไมล์) ภาพที่ถ่ายผ่านตัวกรองพิเศษ (ที่สามารถมองทะลุหมอกควันทั่วทั้งดวงจันทร์) แสดงให้เห็นเมฆบริเวณขั้วโลกใต้ซึ่งคาดว่าประกอบด้วยมีเทนและลักษณะพื้นผิวที่มีความสว่างแตกต่างกันอย่างมาก เมื่อวันที่ 27 ตุลาคม 2547 ยานอวกาศได้ทำการบินผ่านไททันในระยะใกล้เป็นครั้งแรกจากทั้งหมด 45 ครั้งที่วางแผนไว้ โดยบินผ่านในระยะห่างเพียง 1,200 กิโลเมตร (750 ไมล์) มีการเก็บรวบรวมและส่งข้อมูลเกี่ยวกับไททันมายังโลกเกือบ 4 กิกะบิตรวมถึงภาพเรดาร์ชุดแรกของพื้นผิวไททันที่ปกคลุมด้วยหมอกควัน เผยให้เห็นว่าพื้นผิวของไททัน (อย่างน้อยก็ในบริเวณที่เรดาร์ครอบคลุม) ค่อนข้างราบเรียบ โดยมีความสูงไม่เกินประมาณ 50 เมตร (160 ฟุต) การบินผ่านครั้งนี้ทำให้ความละเอียดของภาพเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับการสำรวจครั้งก่อนๆ ภาพที่ถ่ายได้มีความละเอียดสูงขึ้นถึง 100 เท่า และเป็นความละเอียดทั่วไปที่วางแผนไว้สำหรับการบินผ่านไททันในครั้งต่อๆ ไป ยานแคสสินีได้รวบรวมภาพของไททัน และพบว่าทะเลสาบมีเทนมีลักษณะคล้ายกับทะเลสาบน้ำบนโลก

ภาพภายนอก
ภาพดิบจาก การลงจอดของยานสำรวจ ฮุยเกนส์เมื่อวันที่ 14 มกราคม 2548 (37 หน้า) ESA/NASA/JPL/มหาวิทยาลัยแอริโซนา(ESA เป็นผู้ดูแล)

ยานแคสสินีปล่อยยาน สำรวจ ฮุยเกนส์เมื่อวันที่ 25 ธันวาคม พ.ศ. 2547 โดยใช้สปริงและรางเกลียวเพื่อหมุนยานสำรวจให้มีความเสถียรมากขึ้น ยานสำรวจเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของไททันเมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2548 และหลังจากลงจอดเป็นเวลาสองชั่วโมงครึ่งก็ลงจอดบนพื้นดิน^{[ 6 ]}แม้ว่ายานแคสสินี จะส่งภาพถ่ายการลงจอดและสถานที่ลงจอดของ ฮุยเกนส์ได้สำเร็จ 350 ภาพ แต่ความผิดพลาดในช่องทางการสื่อสารช่องหนึ่งทำให้สูญเสียภาพถ่ายไปอีก 350 ภาพ^{[ 90 ]}

ระหว่างการบินผ่านดวงจันทร์เอนเซลาดัส อย่างใกล้ชิดสองครั้งแรก ในปี 2548 ยานแคสสินีค้นพบการเบี่ยงเบนของสนามแม่เหล็กในบริเวณนั้น ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของการมีชั้นบรรยากาศที่บางแต่สำคัญ การวัดอื่นๆ ที่ได้รับในเวลานั้นชี้ให้เห็นว่าไอน้ำไอออนไนซ์เป็นองค์ประกอบหลัก ยานแคสสินียังสังเกตเห็นน้ำพุไอน้ำแข็งพุ่งออกมาจากขั้วใต้ของเอนเซลาดัส ซึ่งให้ความน่าเชื่อถือมากขึ้นกับแนวคิดที่ว่าเอนเซลาดัสเป็นแหล่งอนุภาคของวงแหวน E ของดาวเสาร์ นักวิทยาศาสตร์ของภารกิจเริ่มสงสัยว่าอาจมีน้ำเหลวอยู่ใกล้พื้นผิวของดวงจันทร์ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงให้กับการปะทุ^{[ 91 ]}

เมื่อวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2551 ยานแคสสินีได้บินผ่านเอนเซลาดัสอย่างใกล้ชิด โดยผ่านในระยะ 50 กิโลเมตรจากพื้นผิวของดวงจันทร์^{[ 92 ]}ยานอวกาศได้บินผ่านกลุ่มควันซึ่งพุ่งออกมาจากน้ำพุร้อนทางใต้ ตรวจพบน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอนต่างๆ ด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสาร ขณะเดียวกันก็ทำแผนที่ลักษณะพื้นผิวที่มีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณโดยรอบมากด้วยเครื่องสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด^{[ 93 ]}ยานแคสสินีไม่สามารถเก็บข้อมูลด้วยเครื่องวิเคราะห์ฝุ่นอวกาศได้เนื่องจากความผิดพลาดของซอฟต์แวร์ที่ไม่ทราบสาเหตุ

เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน พ.ศ. 2552 ยานแคสสินีได้บินผ่านเอนเซลาดัสเป็นครั้งที่ 8 ^{[ 94 ]}ในครั้งนี้ด้วยรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างออกไป โดยเข้าใกล้พื้นผิวในระยะ 1,600 กม. (990 ไมล์) เครื่องมือ Composite Infrared Spectrograph (CIRS) ได้สร้างแผนที่ของการปล่อยความร้อนจากร่องแบกแดด 'ลายเสือ'ข้อมูลที่ได้รับกลับมาช่วยสร้างภาพโมเสกที่มีรายละเอียดและความละเอียดสูงของส่วนใต้ของซีกโลกที่หันหน้าเข้าหาดาวเสาร์ของดวงจันทร์

เมื่อวันที่ 3 เมษายน 2557 เกือบสิบปีหลังจากที่ยานแคสสินีเข้าสู่วงโคจรของดาวเสาร์ นาซาได้รายงานหลักฐานของมหาสมุทรน้ำเค็มขนาดใหญ่ภายในเอนเซลาดัส การมีมหาสมุทรน้ำเค็มภายในที่สัมผัสกับแกนหินของดวงจันทร์ ทำให้เอนเซลาดัสเป็น "หนึ่งในสถานที่ที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดในระบบสุริยะที่จะมีสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ต่างดาว " ^{[ 95 ] [ 96 ] [ 97 ]}เมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2557 นาซาได้ฉลองครบรอบสิบปีของการสำรวจดาวเสาร์และดวงจันทร์ของยานแคสสินีโดยเน้นการค้นพบกิจกรรมของน้ำบนเอนเซลาดัส รวมถึงการค้นพบอื่นๆ^{[ 98 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2558 NASA ประกาศว่าข้อมูลแรงโน้มถ่วงและภาพถ่ายจากCassiniถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์การแกว่งของวงโคจรของ Enceladus และพบว่าพื้นผิวของดวงจันทร์ไม่ได้เชื่อมต่อกับแกนกลางอย่างแน่นหนา จึงสรุปได้ว่ามหาสมุทรใต้ดินต้องมีขนาดครอบคลุมทั่วทั้งดวง^{[ 99 ]}

เมื่อวันที่ 28 ตุลาคม พ.ศ. 2558 ยานแคสสินีได้บินผ่านเอนเซลาดัสอย่างใกล้ชิด โดยเข้าใกล้พื้นผิวในระยะ 49 กิโลเมตร (30 ไมล์) และผ่านกลุ่มน้ำแข็งเหนือขั้วใต้^{[ 100 ]}

เมื่อวันที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2566 นักดาราศาสตร์รายงานการค้นพบ ไฮโดรเจนไซยาไนด์เป็นครั้งแรกในพวยพุ่งของเอนเซลาดัส ซึ่งเป็นสารเคมีที่อาจจำเป็นต่อชีวิตอย่างที่เราทราบกันดี รวมถึงโมเลกุลอินทรีย์ อื่นๆ อีก หลายชนิด ซึ่งบางชนิดยังไม่ได้รับการระบุและทำความเข้าใจให้ดียิ่งขึ้น ตามที่นักวิจัยกล่าวไว้ว่า "สารประกอบ [ที่ค้นพบใหม่] เหล่านี้อาจสนับสนุนชุมชนจุลินทรีย์ ที่มีอยู่ หรือขับเคลื่อนการสังเคราะห์สารอินทรีย์ ที่ซับซ้อน ซึ่งนำไปสู่กำเนิดของชีวิต " ^{[ 101 ] [ 102 ]}

ในเดือนพฤษภาคม ปี 2005 ยานแคสสินี ได้เริ่มทำการทดลอง การบังแสงวิทยุหลายชุดเพื่อวัดการกระจายขนาดของอนุภาคในวงแหวนของดาวเสาร์และวัดชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์เอง เป็นเวลากว่าสี่เดือนที่ยานได้โคจรตามเส้นทางที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ ระหว่างการทดลอง ยานได้บินอยู่ด้านหลังระนาบวงแหวนของดาวเสาร์เมื่อมองจากโลก และส่งคลื่นวิทยุผ่านอนุภาคเหล่านั้น สัญญาณวิทยุที่ได้รับบนโลกจะถูกวิเคราะห์หาความถี่ เฟส และการเปลี่ยนแปลงกำลังของสัญญาณ เพื่อกำหนดโครงสร้างของวงแหวน

ภาพบน: ภาพโมเสกสีที่มองเห็นได้ของวงแหวนดาวเสาร์ ถ่ายเมื่อวันที่ 12 ธันวาคม 2547 ภาพล่าง: ภาพจำลองที่สร้างขึ้นจากข้อมูล การสังเกตการณ์ การบังแสงด้วยคลื่นวิทยุเมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2548 สีในภาพล่างแสดงถึงขนาดของอนุภาคในวงแหวน

ในภาพที่ถ่ายเมื่อวันที่ 5 กันยายน พ.ศ. 2548 ยานแคสสินีตรวจพบซี่ในวงแหวนของดาวเสาร์^{[ 103 ]}ซึ่งก่อนหน้านี้มีเพียงนักสังเกตการณ์ด้วยตาเปล่าสตีเฟน เจมส์ โอเมียรา เท่านั้นที่เคยเห็น ในปี พ.ศ. 2520 และได้รับการยืนยันโดยยานสำรวจอวกาศวอยเอเจอร์ ในช่วงต้นทศวรรษ พ.ศ. 2523 ^{[ 104 ] [ 105 ]}

ภาพเรดาร์ที่ได้มาเมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2549 แสดงให้เห็นทะเลสาบของไฮโดรคาร์บอนเหลว (เช่นมีเทนและอีเทน ) ในละติจูดเหนือของไททัน นี่เป็นการค้นพบทะเลสาบที่มีอยู่จริงเป็นครั้งแรกนอกโลก ทะเลสาบเหล่านี้มีขนาดตั้งแต่หนึ่งถึงหนึ่งร้อยกิโลเมตร^{[ 91 ]}

เมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2550 ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratoryได้ประกาศว่าพบหลักฐานที่ชัดเจนของทะเลมีเทนและอีเทนในซีกโลกเหนือของไททัน อย่างน้อยหนึ่งแห่งมีขนาดใหญ่กว่าทะเลสาบใหญ่ แห่งใดแห่งหนึ่ง ในอเมริกาเหนือ^{[ 106 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2549 นักวิทยาศาสตร์ค้นพบพายุที่ขั้วใต้ของดาวเสาร์ที่มีกำแพงตา ที่ชัดเจน ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของพายุเฮอริเคนบนโลก และไม่เคยพบเห็นบนดาวเคราะห์ดวงอื่นมาก่อน ต่างจาก พายุเฮอ ริเคนบนโลกพายุลูกนี้ดูเหมือนจะหยุดนิ่งอยู่ที่ขั้ว พายุมีขนาดกว้าง 8,000 กิโลเมตร (5,000 ไมล์) และสูง 70 กิโลเมตร (43 ไมล์) โดยมีลมพัดด้วยความเร็ว 560 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (350 ไมล์ต่อชั่วโมง) ^{[ 107 ]}

เมื่อวันที่ 10 กันยายน พ.ศ. 2550 ยานแคสสินีได้บินผ่านดวงจันทร์ไออาเพตัสที่ มีรูปร่างคล้ายวอลนัทสองสีอันแปลก ประหลาด ภาพถ่ายถูกถ่ายจากความสูง 1,600 กิโลเมตร (1,000 ไมล์) เหนือพื้นผิว ขณะที่กำลังส่งภาพกลับมายังโลก ยานถูกรังสีคอสมิก พุ่งชน ทำให้ต้องเข้าสู่ โหมดปลอดภัยชั่วคราวข้อมูลทั้งหมดจากการบินผ่านได้รับการกู้คืน^{[ 108 ]}

เมื่อวันที่ 15 เมษายน พ.ศ. 2551 ยานแคสสินีได้รับเงินทุนสำหรับภารกิจขยายเวลา 27 เดือน ซึ่งประกอบด้วยการโคจรรอบดาวเสาร์ อีก 60 รอบ พร้อมกับการบินผ่านไททันอย่างใกล้ชิดอีก 21 ครั้ง เอนเซลาดัส 7 ครั้ง มิมาส 6 ครั้ง เททิส 8 ครั้ง และการบินผ่านไดโอนีเรียและเฮเลนอย่าง ละ 1 ครั้ง ^{[ 109 ]}ภารกิจที่ขยายเวลาเริ่มต้นเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 และเปลี่ยนชื่อเป็นภารกิจแคสสินีอีควิน็อกซ์เนื่องจากภารกิจนี้ตรงกับวันวิษุวัต ของดาว เสาร์^{[ 110 ]}

มีการยื่นข้อเสนอต่อ NASA สำหรับการขยายภารกิจครั้งที่สอง (กันยายน 2010 – พฤษภาคม 2017) ซึ่งตั้งชื่อชั่วคราวว่าภารกิจขยายเพิ่มเติมหรือ XXM ^{[ 111 ]} ข้อเสนอ นี้ (60 ล้านดอลลาร์ต่อปี) ได้รับการอนุมัติในเดือนกุมภาพันธ์ 2010 และเปลี่ยนชื่อเป็นภารกิจCassini Solstice ^{[ 112 ]}ซึ่งรวมถึงการที่Cassini โคจรรอบดาวเสาร์อีก 155 ครั้ง และทำการบินผ่าน ไททันอีก 54 ครั้งและเอนเซลาดัสอีก 11 ครั้ง

เมื่อวันที่ 25 ตุลาคม 2012 ยานแคสสินีได้เห็นผลกระทบจาก พายุ จุดขาวขนาด ใหญ่ ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ประมาณทุกๆ 30 ปีบนดาวเสาร์^{[ 113 ]}ข้อมูลจากเครื่องมือวัดสเปกตรัมอินฟราเรดแบบผสม (CIRS) บ่งชี้ว่ามีการปล่อยพลังงานอย่างรุนแรงจากพายุ ซึ่งทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในชั้นสตราโตสเฟียร์ของดาวเสาร์สูงถึง 83 K (83 °C; 149 °F) เหนือระดับปกติ ในเวลาเดียวกัน นักวิจัยของ NASA ที่ศูนย์วิจัยก็อดดาร์ดในกรีนเบลต์ รัฐแมริแลนด์ ตรวจพบการเพิ่มขึ้นอย่างมากของก๊าซเอทิลีนเอทิลีนเป็นก๊าซไม่มีสีที่พบได้น้อยมากบนดาวเสาร์ และเกิดขึ้นทั้งตามธรรมชาติและจากแหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้นบนโลก พายุที่ทำให้เกิดการปล่อยพลังงานนี้ถูกสังเกตครั้งแรกโดยยานอวกาศเมื่อวันที่ 5 ธันวาคม 2010 ในซีกโลกเหนือของดาวเสาร์ พายุนี้เป็นพายุชนิดแรกที่ยานอวกาศที่โคจรรอบดาวเสาร์สามารถสังเกตการณ์ได้ และยังเป็นพายุแรกที่สังเกตการณ์ได้ในย่านความยาวคลื่นอินฟราเรดความร้อน ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตอุณหภูมิของชั้นบรรยากาศดาวเสาร์และติดตามปรากฏการณ์ที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าได้ ปริมาณก๊าซเอทิลีนที่พุ่งสูงขึ้นจากพายุนี้สูงกว่าที่เคยคาดการณ์ไว้สำหรับดาวเสาร์ถึง 100 เท่า นักวิทยาศาสตร์ยังได้ระบุด้วยว่าพายุที่พบเห็นนี้เป็นพายุหมุนในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ที่ใหญ่ที่สุดและร้อนที่สุดเท่าที่เคยตรวจพบในระบบสุริยะ โดยในตอนแรกมีขนาดใหญ่กว่าจุดแดงใหญ่ ของดาวพฤหัสบดีเสีย อีก

เมื่อวันที่ 21 ธันวาคม พ.ศ. 2555 ยานแคสสินีได้สังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านของดาวศุกร์บนดวงอาทิตย์ เครื่องมือ VIMS ได้วิเคราะห์แสงอาทิตย์ที่ผ่านชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ ก่อนหน้านี้ VIMS ได้สังเกตการณ์การเคลื่อนผ่านของดาวเคราะห์นอกระบบHD 189733 b ^{[ 114 ]}

เมื่อวันที่ 19 กรกฎาคม 2556 ยานสำรวจได้หันหัวไปยังโลกเพื่อถ่ายภาพโลกและดวงจันทร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภาพถ่ายหลายภาพด้วยแสงธรรมชาติของระบบดาวเสาร์ทั้งหมด เหตุการณ์นี้มีความพิเศษตรงที่เป็นครั้งแรกที่ NASA แจ้งให้สาธารณชนทราบล่วงหน้าว่าจะมีการถ่ายภาพระยะไกล^{[ 115 ] [ 116 ]}ทีมถ่ายภาพกล่าวว่าพวกเขาต้องการให้ผู้คนยิ้มและโบกมือให้กับท้องฟ้า โดยแคโรลีน พอร์โคนักวิทยาศาสตร์ของแคสสินีอธิบายช่วงเวลานี้ว่าเป็นโอกาสที่จะ "เฉลิมฉลองชีวิตบนจุดสีน้ำเงินซีด " ^{[ 117 ]}

เมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2558 ยานอวกาศแคสสินี ได้เข้าใกล้ เรียมากขึ้น โดยเข้าใกล้ในระยะ 47,000 กม. (29,000 ไมล์) ^{[ 118 ]}ยานอวกาศได้สังเกตการณ์ดวงจันทร์ด้วยกล้องต่างๆ ซึ่งสร้างภาพสีของเรียที่มีความละเอียดสูงที่สุดเท่าที่เคยมีมา^{[ 119 ]}

ยานแคสสินี ทำการบินผ่านดวงจันทร์ ไฮเปอเรียนของดาวเสาร์ครั้งล่าสุดเมื่อวันที่ 31 พฤษภาคม 2015 ที่ระยะห่างประมาณ 34,000 กิโลเมตร (21,000 ไมล์) ^{[ 120 ]}

ไฮเปอเรียน – ภาพมุมมองจากระยะ 37,000 กิโลเมตร (23,000 ไมล์) (31 พฤษภาคม 2558)

ไฮเปอเรียน – ภาพถ่ายระยะใกล้จากระยะ 38,000 กิโลเมตร (24,000 ไมล์) (31 พฤษภาคม 2558)

ยานแคสสินีทำการบินผ่านดวงจันทร์ไดโอนี ของดาวเสาร์ครั้งสุดท้าย เมื่อวันที่ 17 สิงหาคม 2558 ที่ระยะห่างประมาณ 475 กิโลเมตร (295 ไมล์) การบินผ่านครั้งก่อนหน้านี้เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 16 มิถุนายน^{[ 121 ]}

ระหว่างปี 2012 ถึง 2016 รูปแบบเมฆหกเหลี่ยมที่คงอยู่บริเวณขั้วเหนือของดาวเสาร์เปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีทองมากขึ้น^{[ 122 ]}ทฤษฎีหนึ่งสำหรับเรื่องนี้คือการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล: การได้รับแสงแดดเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดหมอกควันเนื่องจากขั้วหมุนเข้าหาดวงอาทิตย์^{[ 122 ]}ก่อนหน้านี้มีการสังเกตว่าสีน้ำเงินโดยรวมบนดาวเสาร์ลดลงระหว่างปี 2004 ถึง 2008 ^{[ 111 ]}

• 
  ปี 2012 และ 2016: การเปลี่ยนสีของรูปทรงหกเหลี่ยม
• 
  ปี 2013 และ 2017: การเปลี่ยนสีของรูปทรงหกเหลี่ยม

จุดจบ ของแคสสินีซึ่งมีชื่อว่า แกรนด์ไฟนาเล่ เกี่ยวข้องกับการโคจรเข้าใกล้ดาวเสาร์หลายครั้ง โดยเข้าใกล้ภายในวงแหวนจากนั้นจึงเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ในวันที่ 15 กันยายน 2017 เพื่อทำลายยานอวกาศ^{[ 6 ] [ 12 ] [ 123 ]}วิธีนี้ถูกเลือกเพื่อให้แน่ใจว่ามีการป้องกันและป้องกันการปนเปื้อนทางชีวภาพต่อดวงจันทร์ของดาวเสาร์ที่คิดว่าอาจมี สภาพที่เอื้อ ต่อการอยู่อาศัย^{[ 124 ]}

ในปี พ.ศ. 2551 มีการประเมินตัวเลือกต่างๆ มากมายเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ โดยแต่ละตัวเลือกมีความท้าทายด้านเงินทุน วิทยาศาสตร์ และเทคนิคที่แตกต่างกัน การชนดาวเสาร์ในช่วงเวลาสั้นๆ เพื่อสิ้นสุดภารกิจได้รับการจัดอันดับว่า "ยอดเยี่ยม" ด้วยเหตุผลว่า "ตัวเลือก D-ring ตอบสนองเป้าหมาย AO ที่ยังไม่บรรลุผล ราคาถูกและสามารถทำได้ง่าย" ในขณะที่การชนกับดวงจันทร์น้ำแข็งได้รับการจัดอันดับว่า "ดี" เนื่องจาก "ราคาถูกและสามารถทำได้ทุกที่/ทุกเวลา" ^{[ 123 ]}

ในปี 2013–14 มีปัญหาเกี่ยวกับการที่ NASA ได้รับเงินทุนจากรัฐบาลสหรัฐฯ สำหรับโครงการ Grand Finale เฟสทั้งสองของโครงการ Grand Finale กลายเป็นเหมือนการมี ภารกิจ Discovery -class สองภารกิจแยกกัน เนื่องจาก Grand Finale แตกต่างจาก ภารกิจ Cassiniปกติโดยสิ้นเชิง รัฐบาลสหรัฐฯ อนุมัติโครงการ Grand Finale ในช่วงปลายปี 2014 ด้วยงบประมาณ 200 ล้านดอลลาร์ ซึ่งถูกกว่าการสร้างยานสำรวจใหม่สองลำในภารกิจDiscovery -class แยกกันมาก ^{[ 125 ]}

เมื่อวันที่ 29 พฤศจิกายน 2016 ยานอวกาศได้ทำการบินผ่านไททัน ซึ่งนำยานไปยังทางเข้าของวงโคจรวงแหวน F: นี่คือจุดเริ่มต้นของช่วงแกรนด์ไฟนอล ซึ่งจบลงด้วยการพุ่งชนดาวเคราะห์^{[ 126 ] [ 127 ]}การบินผ่านไททันครั้งสุดท้ายเมื่อวันที่ 22 เมษายน 2017 ได้เปลี่ยนวงโคจรอีกครั้งเพื่อบินผ่านช่องว่างระหว่างดาวเสาร์และวงแหวนชั้นในในอีกไม่กี่วันต่อมา คือวันที่ 26 เมษายนแคสสินีบินผ่านเหนือชั้นเมฆของดาวเสาร์ประมาณ 3,100 กม. (1,900 ไมล์) และห่างจากขอบที่มองเห็นได้ของวงแหวนชั้นใน 320 กม. (200 ไมล์) ยานได้ถ่ายภาพบรรยากาศของดาวเสาร์ได้สำเร็จและเริ่มส่งข้อมูลกลับมาในวันถัดไป^{[ 128 ]}หลังจากโคจรผ่านช่องว่างอีก 22 รอบ ภารกิจก็สิ้นสุดลงด้วยการพุ่งเข้าสู่บรรยากาศของดาวเสาร์ในวันที่ 15 กันยายน สัญญาณขาดหายไปเมื่อเวลา 11:55:46 UTC ของวันที่ 15 กันยายน 2017 ซึ่งช้ากว่าที่คาดการณ์ไว้ 30 วินาที คาดว่ายานอวกาศถูกเผาไหม้จนหมดประมาณ 45 วินาทีหลังจากส่งสัญญาณครั้งสุดท้าย

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2561 NASA ได้รับรางวัล Emmy Awardสาขา Outstanding Original Interactive Program จากการนำเสนอ ภารกิจ Cassini Grand Finale ที่ดาวเสาร์^{[ 129 ]}

ในเดือนธันวาคม 2018 Netflix ได้ออกอากาศ "ภารกิจแคสสินีของนาซา" ในซีรีส์ " 7 Days Out"ซึ่งบันทึกภาพช่วงวันสุดท้ายของการปฏิบัติงานใน ภารกิจ แคสสินีก่อนที่ยานอวกาศจะพุ่งชนดาวเสาร์เพื่อจบภารกิจอย่างเป็นทางการ

ในเดือนมกราคม 2019 มีการเผยแพร่ผลงานวิจัยใหม่ที่ใช้ข้อมูลที่รวบรวมได้ระหว่างช่วง "แกรนด์ไฟนอล" ของยานแคสสินี :

• การโคจรเฉียดวงแหวนและดาวเคราะห์ครั้งสุดท้ายทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดความยาวของวันบนดาวเสาร์ได้ ซึ่งคือ 10 ชั่วโมง 33 นาที 38 วินาที
• วงแหวนของดาวเสาร์ค่อนข้างใหม่ มีอายุ 10 ถึง 100 ล้านปี^{[ 16 ]}

ยานแคสสินีโคจรรอบดาวเสาร์ก่อนภารกิจสุดท้าย (ภาพจำลองจากศิลปิน)

บริเวณที่ยานแคสสินี พุ่งชน ดาวเสาร์ ( ภาพจากเครื่องวัดสเปกตรัม แบบมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า/อินฟราเรด; 15 กันยายน 2017)

ภาพระยะใกล้ของชั้นบรรยากาศดาวเสาร์จากระยะประมาณ 3,100 กิโลเมตร (1,900 ไมล์) เหนือชั้นเมฆ ถ่ายโดยยานแคสสินีในการดำดิ่งครั้งแรกเมื่อวันที่ 26 เมษายน 2560 ในช่วงเริ่มต้นของภารกิจแกรนด์ไฟนอล

ภาพสุดท้าย (สี) ที่ถ่ายโดยยานแคสสินีขณะลงสู่ดาวเสาร์ ภาพนี้ถ่ายที่ระยะ 634,000 กม. (394,000 ไมล์) เหนือดาวเสาร์ เมื่อวันที่ 14 กันยายน 2017 เวลา 19:59 UTC ^{[ 130 ]}

ภาพสุดท้าย (ขาวดำ) ถ่ายโดยกล้องถ่ายภาพบนยาน อวกาศ แคสสินี (14 กันยายน 2017 เวลา 19:59 UTC)

การดำเนินงานของยานอวกาศถูกจัดระเบียบตามภารกิจต่างๆ^{[ 17 ]}แต่ละภารกิจมีโครงสร้างตามจำนวนเงินทุน เป้าหมาย ฯลฯ ที่กำหนดไว้^{[ 17 ]}นักวิทยาศาสตร์อย่างน้อย 260 คนจาก 17 ประเทศได้ทำงานใน ภารกิจ Cassini–Huygensนอกจากนี้ยังมีผู้คนอีกหลายพันคนทำงานเพื่อออกแบบ ผลิต และปล่อยภารกิจ^{[ 131 ]}

• ภารกิจหลัก กรกฎาคม พ.ศ. 2547 ถึง มิถุนายน พ.ศ. 2551 ^{[ 132 ] [ 133 ]}
• ภารกิจ Cassini Equinox เป็นภารกิจที่ขยายเวลาออกไปสองปี ซึ่งดำเนินการตั้งแต่เดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2551 ถึงเดือนกันยายน พ.ศ. 2553 ^{[ 17 ]}
• ภารกิจ Cassini Solstice ดำเนินการตั้งแต่เดือนตุลาคม 2010 ถึงเมษายน 2017 ^{[ 17 ] [ 134 ]} (หรือที่รู้จักกันในชื่อภารกิจ XXM) ^{[ 111 ]}
• แกรนด์ไฟนอล (ยานอวกาศมุ่งหน้าสู่ดาวเสาร์) เมษายน 2560 ถึง 15 กันยายน 2560 ^{[ 134 ]}

• 
  ภาพถ่ายดาวเสาร์โดยยานแคสสินีปี 2016
• 
  ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับยานแคสสินี-ฮุยเกนส์ (กันยายน 2017)
• 
  อำลาดาวเสาร์และดวงจันทร์บริวาร ( เอนเซลาดัส , เอพิเมธีอุส , ยานัส , มิมาส , แพนโดราและโพรเมธีอุส ) (13 กันยายน 2017)

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับภารกิจแคสสินี-ฮุยเกนส์

เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ

• เว็บไซต์Cassini–Huygensถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 26 มกราคม 2018 ที่ Wayback Machineโดย Jet Propulsion Laboratory
• เว็บไซต์Cassini–Huygensโดย NASA
• เว็บไซต์Cassini–Huygensโดยองค์การอวกาศยุโรป
• เว็บไซต์Cassini–Huygensถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2017 ที่ Wayback Machineโดยแผนกสำรวจระบบสุริยะของ NASA
• คลังข้อมูลวิทยาศาสตร์ภารกิจแคสสินีณ ระบบข้อมูลดาวเคราะห์ของนาซา

สื่อและการสื่อสารโทรคมนาคม

• CICLOPS.orgหน้าหลักภาพถ่ายจากยานแคสสินี
• หอเกียรติยศแคสสินี แกล เลอรี่ภาพโดยห้องปฏิบัติการเจ็ทโพรพัลชัน
• "Cassini at Saturn"เพลย์ลิสต์บน YouTube จาก Jet Propulsion Laboratory
  • "ไททันทัชดาวน์"ภาพจำลองการลงจอด ของ ยานฮุยเกนส์
• ข้อมูลโทรคมนาคม DESCANSO DSN
• ในภาพยนตร์เรื่อง Saturn's Ringsเป็นภาพยนตร์แอนิเมชั่นที่สร้างจากภาพนิ่งนับล้านภาพ
• ภาพยนตร์แอนิเมชั่นเรื่อง "รอบดาวเสาร์"สร้างจากภาพถ่ายกว่า 200,000 ภาพที่ถ่ายโดยยานแคสสินีระหว่างปี 2004 ถึง 2012
• การเรนเดอร์ภาพ 3 มิติของ ยานแคสสินีโดยใช้ WebGL
• อัลบั้มภาพยานแคสสินีโดย เควิน เอ็ม. กิลล์
• นาซา – มองผ่านสายตาของยานแคสสินี