2017 年 9 月 15 日，卡西尼号探测器以冲向土星大气层的形式，迎来了它生命中最壮烈的时刻。现在，美国宇航局（NASA）工程师们放出了卡西尼号在消失前最后回传的遥测信号。卡西尼号的牺牲，是一个精心策划的大结局，目的是获取 20 年的任务期内无法获得的第一手数据。另一方面，在卡西尼号即将耗尽推进剂的时候，为了防止地球上的微生物污染土星的某颗卫星，这么做也是不得已而为之。
卡西尼最后阶段的遥测信号
进入土星大气后，卡西尼号会在数分钟内燃烧殆尽。在期期间，该探测器还需要尽可能长时间地传回科学和飞船的性能数据，所以卡西尼号搭载的 8 个科学仪器（以及指向地球的天线）也一直工作到了最后。
远在加州帕萨迪纳的 JPL（喷气动力实验室）飞行控制中心，特地对卡西尼号进行了编程，点燃推进剂、以 0.5 牛顿（约为地球上半个网球的重量）来短暂推进和保持平衡，让它不至于在越来越大的气压中过早破裂。
据 NASA 所述，当卡西尼号还在火星高空的真空环境中时，这番推进器校正也是很有必要的：
几乎不存在的大气，对围绕地球旋转、轨道速度 29000 km/h（18000 mph）的国际空间站来说，需要运转多年才能产生些许的影响。
但是卡西尼号的速度达到了 113000 km/h（70000 mph），因而即便在真空环境下，其撕裂力度也和在平流层中差不多。
卡西尼号进入火星大气层时的想象图
操控卡西尼号航天器的 JPL 首席 Julie Webster 表示：
为保证天线指向地球，我们利用了所谓的‘启停控制’（bang-bang control）方法。
我们给它设置了一个可以旋转的范围，当它的某个方向上达到极限时，就可以触发某个推进器，向着反方向修正。
遥测数据显示，在撞向土星时，卡西尼号可以借助低功率推进器，以每隔几分钟不到 0.1° 的摆动范围朝向地球，以补偿这个巨大行星的重力场所产生的潮汐效应（对引起卡西尼号的旋转）。
在上空大约 1900 公里（1200 英里）的时候，卡西尼号恰到好处地迎合了土星的大气层，它那 11 米（36 英尺）的磁强计开始像船帆一样运作，以使得该航天器向后旋转。
91 秒钟之后，推进器必须进行更大力、更频繁、更长时间的点火修正，直到迎来最终 20 秒的满功率运行。即便最终，变大的气压还是会使得天线失去朝地球方向的锁定。
不过，由于相隔 15 亿公里（9.33 亿英里），其终场信号仍需等待 83 分钟后才能传递到 NASA 的深空网络、以及地球上的飞行控制中心。
NASA 表示，卡西尼号的信号并不是立即消失，在遥测数据率先抵达之后，其无线电波在 24 秒后才被切断。
过了一会，屏幕上甚至又冒出了一段神秘的绿色突波，但 Webster 解释那只是旁波。
与激光束不同，无线电波是有可能回荡一下，形成一种狭窄的、类似于叶片状的波形。当飞船的天线在旋转的时候，监听器捕捉到的是狭窄的无线电信号中没有聚焦的那部分。