Die US Raumsonde Stardust erreichte am 02.01.2004 nach fast 5-​jährigem Flug endlich ihr Ziel, den Kometen P/81 Wild 2. Der Vorbeiflug an dem Himmelskörper erfolgte mit rund 6,1 km^–1 , wobei um 19:21 UTC eine maximale Annäherung auf 237 km erreicht wurde. Nur durch eine geschickte Wahl der Bahn und den Anflug in einer Phase geringer Kometenaktivität konnte Stardust diese große Annäherung unbeschadet überstehen. Wichtigste Aufgabe der Mission war es, kometarer Materie mit einem Aerogel Kollektor aufzusammeln und für eine Analyse zur Erde zurückzubringen. Diese wurden beim Durchfliegen des Kometenschweifs eingefangen. Natürlich ließ man sich auch die Gelegenheit nicht entgehen, mit der Optical Navigation Camera Bildaufnahmen des Kometenkerns anzufertigen. Auch wenn die Kamera nicht für die Gewinnung detaillierter Aufnahmen konzipiert war, lieferte sie doch verblüffende Ergebnisse. Entgegen der Annahme vieler Wissenschaftler zeigte sich Wild 2 als relativ kompakter Körper aus einem Eis-​Geröll-​Gemisch mit geologischen Strukturen beachtlicher Größe. Die erwartete Staubschicht auf der Oberfläche fand sich hingegen nicht. Eine an Bord von Stardust unternommene erste Analyse der Staubpartikel aus dem Schweif wies überwiegend organische Moleküle nach, darunter mehrheitlich Stickstoffverbindungen, aber auch solche auf Schwefelbasis. Nach dem geglückten Vorbeiflug mußten sich die Wissenschaftler noch zwei Jahre gedulden, bis sie die eingefangenen Staubpartikel zur Analyse in ihren Labors vorliegen hatten. Am 15.01.2006 raste Stardust erstmals wieder an der Erde vorbei. In rund 111.000 km Entfernung wurde die Sample Return Capsule ausgestoßen, die mit etwa 12,9 kms^–1  in die Atmosphäre eintrat. Schließlich ging die Kapsel am 15.01.2006 um 10:12 UTC sicher am Fallschirm auf dem Gelände einer Militärbasis im US Bundesstaat Utah nieder. Wenig später erreichten sie die Bergungsmannschaften. Die Stardust Sonde selbst hingegen hatte noch ausreichend Ressourcen für eine aus mehreren Optionen ausgewählte erweiterte Mission. Nach dem neuen Ziel, dem Kometen Tempel 1, erhielt diese die Bezeichnung NExT (New Exploration of Tempel 1 ). Der Komet wurde am 15.02.2011 in noch geringerem Abstand als zuvor Wild 2 passiert. Wieder konnten interessante Fotos gewonnen werden. Nachdem kontrolliert der letzte verbliebene Treibstoff verbrannt worden war, endete am 24.03.2011 schließlich die Stardust Mission.