Une comète est un petit astre faisant partie du système solaire. De près, elles ressemblent à des astéroïdes, sauf qu'elles sont fait en grande partie de glace, et en s'approchant du Soleil, du gaz et de la poussière contenu dans la comète s'échappe, et forme une queue qui fait parfois des millions de kilomètres. Il s'agit de corps célestes plus vieux que les planètes, voire plus vieux que le Soleil (environ 4,6 milliards d'années), car, pour certaines, il peut s'agir de petits corps capturés par le Soleil. Elles contiennent de la matière organique, essentielle au développement de la vie, et peut-être même la vie elle-même, sous forme de bactéries, capables de résister au froid et au vide de l'espace, et pourraient donc expliquer pourquoi la vie est apparue sur Terre il y a des milliards d'années.

Les comètes proviendraient du nuage d'Oort, un gigantesque "réservoir" de comètes qui se trouve très loin du Soleil, et qui entoure celui-ci. Cette zone commencerait à environ 1000 fois la distance Terre-Soleil, et se terminerait à 2 années-lumière. Il arrive que la force de gravitation d'une étoile proche du système solaire dévie une comète de sa trajectoire, et se dirige vers le système solaire, si deux comètes entrent en collision, elles peuvent également aller vers le système solaire. L'idée de nuage de Oort provient de l'astronome estonien Ernst Öpik et du néerlandais Jan Oort. Il existe quelques comètes qui s'éloignent suffisamment du Soleil pour être considérées comme des comètes de Nuage de Oort, notamment "C/1992 J1 (Spacewatch)", qui s'en éloigne jusqu'à 2 années-lumières, mais au plus loin, son orbite est facilement influencée par d'autres étoiles, et cette orbite dure plusieurs millions d'années. D'autres comètes vont également très loin, comme la comète West, qui s'éloigne également très loin.

Certains scientifiques pensent qu'un gros corps céleste perturbe l'orbite des comètes du nuage de Oort et les envoie vers le système solaire, parmi les hypothèses, il y a la planète Tyché, une planète hypothétique qui expliquerait la perturbation de leur orbite, certains pensent aussi qu'il y a une autre étoile en orbite autour du Soleil, nommée Némésis, mais des observations montrent qu'il n'y a aucun objet perturbant l'orbite des comètes dans le nuage de Oort, la NASA a donc mis fin à ces deux hypothèses. Il existe une hypothèse plus récente, l'idée de la Planète 9, qui reste encore une hypothèse, mais des recherches sont en cours, elle expliquerait la perturbation de l'orbite de corps célestes aux confins du système solaire.

Les comètes à courtes périodes (comètes qui font le tour du Soleil en moins de 200 ans) pourraient provenir de la ceinture de Kuiper, il s'agit d'une ceinture d'astéroïdes qui commence juste après Neptune, la dernière planète du système solaire, elle contient des milliards de corps célestes gelés de taille plus ou moins grande, ainsi que des planètes naines, dont Pluton fait partie.

Malheureusement, si les comètes ont un début, elles ont aussi une fin, au bout d'un certain temps, les comètes n'ont plus de gaz et de poussières à éjecter dans l'espace, il est également fréquent que la comète passe près du Soleil et que sa force de gravitation l'éjecte définitivement du système solaire, elles dérivent donc dans l'espace interstellaire pendant des milliards d'années, certaines s'écrasent sur le Soleil et même sur les planètes. Il y a 65 millions d'années, c'est peut-être une collision entre la Terre et un astéroïde ou une comète de 10 kilomètres de diamètre qui est responsable de la disparition des dinosaures.

Une comète rasante est une comète s'approchant très près du Soleil, la plupart de ces comètes s'évaporent à cause de sa chaleur extrême, d'autres encore s'écrasent directement sur lui. Les comètes les plus grosses résistent à plusieurs passages rapprochés du Soleil, mais finissent par être détruites malgré tout. Parmi les comètes rasantes, il y a la Grande Comète de 1680, les calculs montrent qu'elle est passée à 200 000 km de la surface de Soleil, soit un peu plus la moitié de la distance Terre-Lune, mais elle s'est probablement divisée en plusieurs comètes plus petites. Aujourd'hui, la sonde spatiale SOHO qui observe notre étoile en permanence, découvre un très grand nombre de comètes rasantes, souvent, elles ne survivent pas à la chaleur.

En mars 1993, deux astronomes américains découvrent une comète autour de Jupiter, la plus grosse planète étant Jupiter. Ils remarquent qu'elle est en plusieurs morceaux, et les calculs montrent que sa fragmentation est due à un passage un peu trop rapproché de Jupiter en juillet 1992. Du 16 au 22 juillet 1994, les fragments dont certains mesurent plus de 2 kilomètres de diamètre s'écrasent sur la planète géante. Les traces des impacts sont restées pendant 14 mois, il s'agit de marques sombres dues à de l'ammoniac et du sulfure de carbone éjecté à une altitude plus élevée que la normale. L’événement était probablement le spectacle céleste du siècle, de nombreux astronomes amateurs ont observés ces impacts avec leur télescopes.

Une comète est composée d'un noyau (semblable à un astéroïde), en s'approchant du soleil, la comète chauffe, et du gaz s'échappe alors, formant alors la tête (nuage de gaz provenant de la comète), sous l'effet du vent solaire, deux queues se forment, une composée de poussière et une queue ionisée

Aujourd'hui, ont connait très bien les comètes, mais par le passé, les différentes civilisations avaient des interprétations différentes de ces astres. Les traces écrites les plus anciennes d'observation de comète datent de 1000 ans avant J.C, elles proviennent des Chinois, ils avaient 29 types de comètes différentes. Dans la Grèce Antique, certains considèrent les comètes comme des planètes qui sont rarement visibles dans le ciel. Le philosophe Grec Aristote pense que les comètes sont simplement des phénomènes atmosphérique, qui se produisent donc dans notre atmosphère. Malgré tout, la version la plus courante concernant les comètes étaient qu'il s'agissait de mauvais signes, et qu'elles annonçaient des désastres, généralement des batailles, ce qui était parfois le cas, mais nous savons aujourd'hui qu'il n'y a aucun rapport. Au Moyen-Âge, certains astronomes commençaient à calculer leur déplacement, mais personne ne savait vraiment de quoi il s'agissait exactement. Ils associaient aussi certaines apparitions de comètes à certains malheurs, comme la défaite des Huns en 451, une année où la comète de Halley était visible depuis la Terre.

En 1682, une comète était visible depuis la Terre, l'astronome anglais Edmond Halley observe ce passage, en se basant sur les lois de la gravitation, il prédit que les comètes observées en 1607 et 1531 étaient en fait une seule et même comète, qui passe tout les 75 ans environ, et prédit son retour en 1758, la comète avait du retard sur ses prévision, mais passe tout de même à une date pas très éloignée des calculs de Halley. C'était un triomphe, bien que Edmond Halley n'était plus là pour savoir s'il avait raison et assister au triomphe. La comète porte désormais le nom de "Comète de Halley". La peur des comètes est restée pendant très longtemps, en 1910, lors de l'un des passages de la comète de Halley, certains pensaient que la Terre plongerait dans sa queue, en réalité, même si c'était vrai, il y aurait eu aucune conséquence grave. Plus récent encore, en 1997, lors du passage de la comète Hale-Bopp, certains croyaient qu'un vaisseau spatial suivait la comète, ce qui est en réalité faux, le prétendu "OVNI" n'était en fait qu'une étoile ordinaire nommée SAO141894.

Au XXème siècle, la nature des comètes étaient encore mal comprise, mais lors du passage de la Comète de Halley de 1986, une sonde spatiale, nommée Giotto, s'approche au plus près possible de la comète. Il observe donc un noyau très noir, entouré de gaz, la sonde a même été perturbée par des débris, dont l'un d'eux était suffisamment violent pour que la sonde tourne sur elle-même, grâce à cette sonde, on connait maintenant la véritable nature de ces mystérieux objets. C'était l'un des derniers défis de l'exploration du système solaire (avec Pluton, finalement explorée en 2015).

L'apparition de l'eau sur la Terre est peut-être l'un des plus grands mystères de la science, mais les scientifiques pensent qu'elle est arrivée sur Terre par des comètes, qui contiennent de l'eau. Il y a environ 4 milliards d'années, des milliards de comètes se sont écrasées sur Terre sur quelques millions d'années, il s'agissait d'une période de l'histoire du système solaire où beaucoup de corps célestes s'écrasaient sur les planètes. Les comètes, qui contiennent de l'eau, se sont écrasées par milliards sur notre planète, et l'eau a finalement formé les océans. Le problème, c'est que les analyses montrent que les comètes ne possèdent pas la même eau que celle que nous connaissons, la nôtre est faite de deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène, celle des comètes contient de l'eau lourde, qui n'a pas tout à fait la même composition, cependant, les recherches n'ont été faites que sur quelques comètes, il faudra donc continuer les recherches sur d'autres types de comètes.

Des molécules organiques sont présentes dans les comètes, c'est le cas notamment des acides aminés, ces molécules sont très importantes pour la formation des cellules vivantes, la sonde spatiale Rosetta, en orbite autour de la comète Tchourioumov-Guérassimenko (abrégée « Tchouri »), a envoyé un atterrisseur, Philae, qui a confirmé la présence de molécules organiques dans la comète. Une expérience a permis de savoir si ces molécules résistent aux impacts sur Terre, et la réponse est oui ; en fait, elles fusionnent pour former des molécules organiques encore plus complexes. Ainsi, ces molécules qui se retrouvent dans les océans auraient fusionné, et si la bonne combinaison est obtenue, la première cellule vivante apparaît. D'autres éléments essentiels à la vie ont été détectés sur la comète Tchouri, comme le carbone et le phosphore, et différents gaz dont l'oxygène et l'azote,

La panspermie est une théorie qui suggère que la vie seraient apparue sur Terre par des comètes, il se pourrait que des bactéries soient présentes dans les comètes. Ainsi, en s'écrasant sur Terre, ces bactéries auraient commencé à coloniser notre planète. Mais l'atterrisseur Philae qui s'est posé sur la comète Tchouri ne trouve aucun micro-organisme dans la comète. Cependant, la théorie reste prise très au sérieux.

La sonde spatiale Giotto a été lancée en 1985, son objectif est de survoler la comète de Halley, les comètes étant des objets très mystérieux à l'époque. La mission permettait de répondre à des questions telles que "les comètes possèdent t-elles un noyau solide" ou "quelles sont les molécules qui composent la queue des comètes ?". Elle survole la comète en 1986 lors de son passage près de la Terre, et permet de confirmer l'existence d'un noyau solide, elle permet aussi de savoir que le gaz provenant de la comète est fait de 80% d'eau avec du monoxyde de carbone, ainsi que du méthane et de l'ammoniac, il y avait aussi des traces de fer et de sodium. En 1992, elle survole une autre comète, nommée Grigg-Skjellerup. La mission prend fin le 23 juillet 1992.

La mission Deep Impact avait pour but de connaître plus précisément de quoi est fait le noyau d'une comète, car on soupçonnait la présence de matériaux essentiels à la formation du système solaire (ce qui est confirmé aujourd'hui). Pour y parvenir, la sonde doit passer près de la comète Tempel-1 et lancer un impact, un petit engin ayant pour but de s'écraser sur la comète provoquant une éjection de matériaux afin que la sonde les analyses. Lancée en 2005, l'impact se produit avec succès le 4 juillet 2005, mais le cratère n'était pas visible à cause des poussières, par la suite, elle survole la comète Hartley-2 en 2007 et envoie des photos du noyau, ensuite, elle observe des comètes de loin, et prévoyait de survoler un astéroïde nommé "2002 GT" en 2020, mais malheureusement, la sonde est tombée en panne en 2013.

La sonde Stardust ("Stardust" signifiant "poussière d'étoile" en anglais) a pour but de s'approcher de la comète Wild-2, elle sort alors un instrument permettant de collecter les poussières provenant de la comète, puis de revenir sur Terre afin que les scientifiques analysent ces poussières. Elle passe près de Wild-2 en janvier 2004, afin de collecter des poussières de la comète, les photos de la comète elle-même montrent un relief très chaotique sur le noyau. Une capsule est ensuite envoyée vers la Terre contenant les échantillons de poussière de la comète. Les analyses montrent qu'en plus d'avoir reçu des poussières de la comète, elle contenait aussi des poussières interstellaires, qui proviennent d'au-delà du système solaire. Plus tard, en 2011, la sonde survole la comète Tempel-1 (cible de Deep Impact), afin d'obtenir des images du cratère formé par l'impacteur.

Rosetta a pour but de survoler une comète et d'y poser un atterrisseur, elle a été lancée en 2004, à l'origine, il était prévu qu'elle se dirige vers la comète Wirtanen, mais comme le lancement était retardé, il était plus pratique de l'envoyer vers la comète Tchourioumov-Guérassimenko (abrégée Tchouri), elle arrive près de la comète en août 2014, et envoie l'atterrisseur Philae le 11 novembre 2014. Rosetta révèle un noyau en forme de cacahuète, ce qui rendait plus difficile le choix de la zone d'atterrisseur car les deux parties pourraient bien être deux comètes différentes collées ensemble (ce que l'on appelle un binaire à contact). Lors de l'atterrissage, le robot Philae rencontre quelques problèmes, il rebondit sur le sol et se pose finalement à l'ombre, ses batteries ne peuvent donc plus être rechargées, mais elle a tout de même pu accomplir la plus grande partie de ses objectifs. La mission permet par exemple de connaître la composition précise d'une comète. La mission s'est terminée le 30 septembre 2016.