تضمنت مهمة أبحاث الفضاء CassiniHuygens (k-SEE-nee HOY-gnz) ، المعروفة باسم كاسيني ، تعاونًا بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ووكالة الفضاء الإيطالية (ASI) لإرسال مسبار فضائي للدراسة. كوكب زحل ونظامه ، بما في ذلك الحلقات والأقمار الصناعية الطبيعية. تتألف المركبة الفضائية الروبوتية من الدرجة الأولى من مسبار الفضاء كاسيني التابع لوكالة ناسا ومسبار هويجينز التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ، والذي هبط على تيتان ، أكبر أقمار زحل. كان كاسيني رابع مسبار فضائي يزور زحل وأول من يدخل مداره ، حيث مكث من 2004 إلى 2017. وقد أخذ المركبان اسميهما من عالم الفلك جيوفاني كاسيني وكريستيان هيغنز.

تم إطلاق كاسيني على متن سفينة تيتان IVB / Centaur في 15 أكتوبر 1997 ، وكانت نشطة في الفضاء لما يقرب من 20 عامًا ، حيث أمضت 13 عامًا في الدوران حول زحل ودراسة الكوكب ونظامه بعد دخوله المدار في 1 يوليو 2004. وشملت الرحلة إلى زحل flybys of Venus (أبريل 1998 ويوليو 1999) ، الأرض (أغسطس 1999) ، الكويكب 2685 Masursky ، والمشتري (ديسمبر 2000). انتهت المهمة في 15 سبتمبر 2017 ، عندما أخذها مسار كاسيني إلى الغلاف الجوي العلوي لكوكب زحل واحترق من أجل منع أي خطر لتلويث أقمار زحل ، والتي ربما تكون قد وفرت بيئات صالحة للسكن للميكروبات الأرضية على متن المركبة الفضائية. كانت المهمة ناجحة بما يفوق التوقعات ، وصف مدير قسم علوم الكواكب في ناسا ، جيم غرين ، كاسيني-هيغنز بأنها "مهمة أولى" أحدثت ثورة في فهم الإنسان لنظام زحل ، بما في ذلك أقماره وحلقاته ، وفهمنا لمكان وجود الحياة. وجدت في النظام الشمسي. حدد مخططو كاسيني في الأصل مهمة مدتها أربع سنوات ، من يونيو 2004 إلى مايو 2008. تم تمديد المهمة لمدة عامين آخرين حتى سبتمبر 2010 ، وسمت مهمة كاسيني للاعتدال. تم تمديد المهمة للمرة الثانية والأخيرة مع Cassini Solstice Mission ، واستمرت سبع سنوات أخرى حتى 15 سبتمبر 2017 ، وهو التاريخ الذي خرجت فيه كاسيني من المدار لتحترق في الغلاف الجوي العلوي لكوكب زحل.

سافرت وحدة Huygens مع Cassini حتى انفصالها عن المسبار في 25 ديسمبر 2004 ؛ هبطت Huygens بالمظلة على تيتان في 14 يناير 2005. أعادت البيانات إلى الأرض لحوالي 90 دقيقة ، باستخدام المركبة المدارية كمرحلة. كان هذا أول هبوط يتم إنجازه على الإطلاق في النظام الشمسي الخارجي وأول هبوط على قمر آخر غير قمر الأرض.

في نهاية مهمتها ، نفذت المركبة الفضائية كاسيني "الخاتمة الكبرى": عدد من الممرات المحفوفة بالمخاطر عبر الفجوات بين حلقات زحل وحلقات زحل الداخلية.

هدفت هذه المرحلة إلى تعظيم النتائج العلمية لكاسيني قبل تدمير المركبة الفضائية عمدًا لمنع التلوث المحتمل لأقمار زحل إذا اصطدمت كاسيني عن غير قصد بها عندما لم تعد مناورة المسبار ممكنة بسبب فقدان الطاقة أو مشاكل الاتصال الأخرى في نهاية ذلك. العمر التشغيلي. أنهى دخول كاسيني إلى الغلاف الجوي المهمة ، لكن تحليل البيانات المعادة سيستمر لسنوات عديدة.

زحل هو سادس كوكب من الشمس وثاني أكبر كوكب في المجموعة الشمسية بعد كوكب المشتري. إنه عملاق غازي يبلغ متوسط ​​نصف قطره حوالي تسعة أضعاف ونصف قطر الأرض. لديها فقط ثُمن متوسط ​​كثافة الأرض ؛ ومع ذلك ، مع حجمه الأكبر ، فإن كتلة زحل أكبر بـ 95 مرة ، ويتكون الجزء الداخلي من زحل على الأرجح من نواة من الحديد والنيكل والصخور (السيليكون ومركبات الأكسجين). قلبها محاط بطبقة عميقة من الهيدروجين المعدني ، وطبقة وسيطة من الهيدروجين السائل والهيليوم السائل ، وأخيراً طبقة خارجية غازية. زحل له لون أصفر باهت بسبب بلورات الأمونيا في الغلاف الجوي العلوي. يُعتقد أن التيار الكهربائي داخل طبقة الهيدروجين المعدنية يؤدي إلى المجال المغناطيسي لكوكب زحل ، وهو أضعف من المجال المغناطيسي للأرض ، ولكنه يمتلك عزمًا مغناطيسيًا يبلغ 580 ضعفًا لعزم الأرض نظرًا لحجم كوكب زحل الأكبر. تبلغ قوة المجال المغناطيسي لزحل حوالي واحد على عشرين من كوكب المشتري. الغلاف الجوي الخارجي لطيف بشكل عام ويفتقر إلى التباين ، على الرغم من إمكانية ظهور ميزات طويلة العمر. يمكن أن تصل سرعة الرياح على زحل إلى 1800 كم / ساعة (1100 ميل في الساعة ؛ 500 م / ث) ، أعلى من سرعة الرياح على كوكب المشتري ولكن ليست عالية مثل نبتون ، وأبرز ميزة على كوكب الأرض هي نظام الحلقة البارز ، والذي يتكون أساسًا من جزيئات الجليد ، بكمية أقل من الحطام الصخري والغبار. من المعروف أن 83 قمرًا على الأقل تدور حول زحل ، منها 53 سميًا رسميًا ؛ هذا لا يشمل مئات الأقمار الصغيرة في حلقاتها. تيتان ، أكبر أقمار زحل وثاني أكبر قمر في النظام الشمسي ، أكبر من كوكب عطارد ، على الرغم من ضخامته ، وهو القمر الوحيد في النظام الشمسي الذي يتمتع بغلاف جوي كبير.