Deep Impact, en amerikansk rymdsond som 2005 studerade kometernas struktur genom att skjuta in en massa på 370 kg (810 pund) i kärnan av kometen Tempel 1 och sedan analysera spillrorna och kratern. År 2007 fick rymdsonden Deep Impact flyby ett nytt uppdrag kallat EPOXI, som består av två projekt: Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh) och Deep Impact Extended Investigation (DIXI).
Deep Impact sköts upp den 12 januari 2005 på en solomloppsbana för att möta kometen Tempel 1. Rymdfarkosten hade två primära sektioner, impaktorn och flyby-rymdfarkosten. Impaktorn var uppbyggd kring en massa av koppar och aluminium med ett litet, styrt drivsteg. Kometens beståndsdelar kunde identifieras genom den spektrala sammansättningen av den förångade utstötningen. Massan och hastigheten skulle göra det möjligt för forskarna att härleda kometens struktur från den krater som bildades. Impactor Targeting Sensor dubblerades som en experimentkamera under den slutliga inflygningen. Den förbiflygande rymdfarkosten hade två primära instrument, hög- och medelupplösande avbildare, och radiosystemet användes som ett tredje experiment för att mäta eventuella hastighetsförändringar på grund av kometens massa eller atmosfärens dragkraft. Bildskärmarna hade filter för att framhäva diatomära kol- och cyanogenmolekyler i spillrorna. En infraröd spektrometer utformades för att upptäcka vatten, kolmonoxid och koldioxid. Provkroppen släpptes den 3 juli 2005 och träffade kometen 24 timmar senare med en hastighet av 37 000 km i timmen. Flyby-rymdfarkosten flög till inom 500 km från kometen Tempel 1. Det visade sig att kärnan i komet Tempel 1 var mycket porös. Kollisionen observerades av teleskop på jorden och av satellitobservatorier som rymdteleskopen Hubble och Spitzer. Det primära uppdraget avslutades i augusti 2005.
Det förlängda uppdraget, EPOXI, har en kryssningsfas och en vilofas, den senare för att spara drivmedel och finansiering (främst för verksamhet på jorden). I DIXI-delen av uppdraget skulle rymdsonden Deep Impact flyby flyga förbi kometen Boethin, men denna komet hade inte setts sedan 1986, så rymdsonden riktades på nytt mot kometen Hartley 2 och flög förbi den den 4 november 2010. Omriktningen gjordes genom att trimma banan under rymdfarkostens förbiflygning av jorden den 31 december 2007. Fyra ytterligare överflygningar av jorden var planerade före mötet med komet Hartley 2. Under förbiflygningen av jorden den 29 juni 2009 hittade Deep Impacts infraröda spektrometer en spektral signatur av vatten på månen, en observation som bekräftade den indiska sonden Chandrayaan-1:s upptäckt av vatten på månen. Deep Impacts observationer tydde också på att vattnet uppstod från vätejoner i solvinden som interagerade med syre i mineraler på månens yta. I EPOCh-delen av EPOXI-uppdraget används den högupplösta bildmotorn för att observera tre extrasolära planeter och för att söka efter andra planeter runt dessa stjärnor. Deep Impact fortsatte med EPOCh-projektet efter sin förbiflygning av komet Hartley 2.
.