卡西尼号的任务式环绕土星飞行，而惠更斯呢，他其实是卡西尼号携带的子探测器。惠更斯号的使命是深入土卫六的大气层，对土卫六进行实地考察。
2004年12月25日，惠更斯号脱离卡西尼号，飞向土卫六。在飞行途中，惠更斯号一直处于“睡眠”状态，探测器内部停止工作，直到抵到土卫六前的几个小时才被唤醒。
惠更斯重391千克，前部有一个防热盾，配备有3个降落伞，在距离土卫六表面1200千米的时候惠更斯号以2.2万千米每小时的速度冲向土卫六。要不是受到前部防热盾的保护，惠更斯下降时将会与大气剧烈摩擦而烧毁。在距离土卫六表面190千米处，探测器和防热盾分离。探测器降速至400千米每小时。接着，惠更斯号打开降落伞，并在距离土卫六几百米处，照亮土卫六的表面。在两个半小时的降落过程中，惠更斯号拍下了土卫六表面的情况，测量了土卫六上的风速和大气压力。并把采集到的数据传给卡西尼号。之后，惠更斯号登陆土卫六，但在拍摄完第一张照片10分钟后，就因电量不足结束了使命
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