卡西尼号探测器在前往土星的途中从卡纳维拉尔角发射。
卡西尼-惠更斯太空研究任务 (kə-SEE-nee HOY-gənz)，通常称为卡西尼，涉及美国宇航局、欧洲航天局 (ESA) 和意大利航天局 (ASI) 之间的合作，以发送太空探测器研究土星及其系统，包括其环和天然卫星。旗舰级机器人航天器包括美国宇航局的卡西尼号太空探测器和欧空局的惠更斯号着陆器，后者降落在土星最大的卫星泰坦上。卡西尼号是第四个访问土星的太空探测器，也是第一个进入其轨道的太空探测器，从 2004 年到 2017 年它一直停留在那里。这两艘飞船的名字来自天文学家乔瓦尼·卡西尼和克里斯蒂安·惠更斯。
卡西尼号于 1997 年 10 月 15 日在泰坦 IVB/半人马座上发射，在太空中活跃了近 20 年，在 2004 年 7 月 1 日进入轨道后花了 13 年时间绕土星运行并研究这颗行星及其系统。前往土星的航程包括飞掠金星（1998 年 4 月和 1999 年 7 月）、地球（1999 年 8 月）、小行星 2685 Masursky 和木星（2000 年 12 月）。该任务于 2017 年 9 月 15 日结束，当时卡西尼号的轨道将其带入土星的高层大气并燃烧，以防止任何污染土星卫星的风险，这可能为飞船上的陆地微生物提供了可居住的环境。该任务的成功超出了预期——美国宇航局行星科学部主任吉姆·格林将卡西尼-惠更斯号描述为“开创性的任务”，它彻底改变了人类对土星系统的理解，包括它的卫星和环，以及我们对生命可能在哪里的理解卡西尼号的计划者最初计划执行一项为期四年的任务，从 2004 年 6 月到 2008 年 5 月。任务又延长了两年，直到 2010 年 9 月，命名为卡西尼分点任务。该任务与卡西尼至日任务一起延长了第二次也是最后一次，持续了七年，直到 2017 年 9 月 15 日，卡西尼号脱离轨道在土星的高层大气中燃烧。
惠更斯舱与卡西尼号一起旅行，直到 2004 年 12 月 25 日与探测器分离；惠更斯号于 2005 年 1 月 14 日通过降落伞降落在土卫六上。它将数据返回地球大约 90 分钟，使用轨道器作为中继。这是有史以来在外太阳系完成的第一次着陆，也是第一次在地球月球以外的月球上着陆。
在任务结束时，卡西尼号宇宙飞船执行了它的“大结局”：多次冒险穿越土星和土星内环之间的缝隙。
这一阶段的目的是在飞船被故意摧毁之前最大限度地提高卡西尼号的科学成果，以防止卡西尼号在由于断电或其他通信问题而不再可能操纵探测器时无意中撞到土星卫星时造成潜在污染。使用寿命。卡西尼号进入大气层结束了任务，但对返回数据的分析将持续多年。