Deep Impact, una sonda espacial de EE. UU. Que en 2005 estudió la estructura de los cometas disparando una masa de 370 kg (810 libras) en el núcleo del cometa Tempel 1 y luego analizando los escombros y el cráter. En 2007, a la nave espacial de sobrevuelo Deep Impact se le asignó una nueva misión llamada EPOXI, que consta de dos proyectos: Observación y caracterización de planetas extrasolares (EPOCh) e Investigación extendida de impacto profundo (DIXI).
Deep Impact se lanzó el 12 de enero de 2005, en una órbita solar para encontrarse con el cometa Tempel 1. La nave espacial tenía dos secciones principales, el impactador y la nave espacial de sobrevuelo. El impactador se construyó alrededor de una masa de cobre y aluminio con una pequeña etapa de propulsión guiada. Los componentes del cometa podrían identificarse a partir de la composición espectral de la eyección vaporizada. La masa y la velocidad permitirían a los científicos deducir la estructura del cometa del cráter que se formó. El sensor de orientación del impactador se duplicó como una cámara de experimento durante la aproximación final. La nave espacial sobrevolada transportó dos instrumentos principales, imágenes de alta y media resolución, con el sistema de radio utilizado como un tercer experimento para medir posibles cambios de velocidad debido a la masa del cometa o al arrastre atmosférico. Los lectores de imágenes tenían filtros para resaltar moléculas de carbono diatómico y cianógeno en los escombros. Se diseñó un espectrómetro infrarrojo para detectar agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono. El impactador fue lanzado el 3 de julio de 2005 y golpeó el cometa 24 horas después a una velocidad de 37,000 km (23,000 millas) por hora. La nave espacial sobrevolada voló a menos de 500 km (300 millas) del cometa Tempel 1. Se descubrió que el núcleo del cometa Tempel 1 era altamente poroso. El impacto fue observado por telescopios en la Tierra, así como por observatorios satelitales como los telescopios espaciales Hubble y Spitzer. La misión principal terminó en agosto de 2005.
La misión extendida, EPOXI, tiene fases de crucero e hibernación, esta última para conservar el propulsor y la financiación (principalmente para operaciones en la Tierra). En la parte DIXI de la misión, la nave espacial de sobrevuelo Deep Impact debía volar más allá del cometa Boethin, pero este cometa no se había visto desde 1986, por lo que la nave espacial fue reorientada para el cometa Hartley 2 y voló por ella el 4 de noviembre de 2010. El retargeting se logró recortando la trayectoria durante el sobrevuelo de la nave espacial a la Tierra el 31 de diciembre de 2007. Se programaron cuatro sobrevuelos más de la Tierra antes del encuentro con el cometa Hartley 2. Durante el sobrevuelo de la Tierra el 29 de junio de 2009, se encontró el espectrómetro infrarrojo de Deep Impact la firma espectral de agua en la Luna, una observación que confirmó el hallazgo de agua de la sonda india Chandrayaan-1 allí. Las observaciones de Deep Impact también sugirieron que el agua surgió de los iones de hidrógeno en el viento solar que interactúa con el oxígeno en minerales en la superficie lunar. En la parte EPOCh de la misión EPOXI, el generador de imágenes de alta resolución se utiliza para observar los tránsitos de tres planetas extrasolares y para buscar otros planetas alrededor de esas estrellas. Deep Impact continuó con el proyecto EPOCh después de su sobrevuelo del cometa Hartley 2.
