Ursprünglich sollte die Cassini-Mission bis Ende Juni 2008 dauern, als die vierjährige Primärmission zu Ende ging. Da aber die Raumsonde zu dieser Zeit noch in hervorragendem Zustand war und keine technischen Probleme aufgetreten waren, verlängerte die NASA den Flug um rund zwei Jahre bis Juni 2010. Die erste Missionsverlängerung lief unter der Bezeichnung "Cassini Equinox Mission" und erhielt ihren Namen deshalb, weil Saturn im August 2009 die Tagundnachtgleiche, das Äquinoktium, durchlief und dabei von Cassini beobachtet werden konnte.

Die erneute Missionsverlängerung bis zum Jahr 2017 trägt die Bezeichnung "Cassini Solstice Mission". Ihr Name nimmt bezug auf die Sommersonnenwende (englisch: solstice) auf der Nordhalbkugel von Saturn. Im Jahr 2017 zeigt der Saturnnordpol in einem Winkel von 27 Grad zur Sonne, und das Ringsystem erscheint von der Erde aus maximal geöffnet. Im September 2017 wird Cassini gezielt zum Absturz auf Saturn gebracht, wo die Sonde dann in der Atmoshäre verglüht. Damit möchte die NASA verhindern, dass Cassini nach Ende ihrer aktiven Zeit irgendwann unkontrolliert auf den Monden Titan oder Enceladus abstürzt und diese möglicherweise mit irdischen Mikroben "verseucht".

Während der rund sieben Jahre dauernden Missionsverlängerung soll Cassini Saturn 155 Mal umrunden und sich wiederholt dicht dem größten Saturnmond Titan nähern. Zudem sind elf enge Vorbeiflüge am vulkanisch aktiven Eismond Enceladus sowie die Erkundung des Magnetfelds des Planeten geplant.

In jedem Jahr der Verlängerung wird Cassini von einer Kommission auf den "Prüfstand" gestellt, die feststellen soll, ob sich der Betrieb der Sonde aus wissenschaftlicher Sicht noch lohnt. Sollten während der Verlängerung wichtige Instrumente oder Teile der Bordelektronik ausfallen, so würde die Raumsonde vorzeitig abgeschaltet. Derzeit ist Cassini jedoch in sehr gutem technischen Zustand, obwohl die Sonde schon seit dem Jahr 1997 im All unterwegs ist. (ta)