星尘号（英语：Stardust）是一个美国发射的行星间宇宙飞船，主要目的是探测维尔特二号彗星和它的彗发成分组成。它于1999年2月9日由美国航空航天局发射升空，经过46亿公里（29亿英里）的旅行，2006年1月15日成功返回舱在地球着陆。此外，星尘号还成功执行了一项名为New Exploration of Tempel 1（NExT）的任务，对坦佩尔一号彗星进行了深入研究。

星尘号最初的概念始于20世纪80年代，随着对彗星研究的兴趣日益增长，科学家们开始寻求一项专门针对彗星的研究任务。在1990年代中期，随着深空探测技术的发展，美国航空航天局决定启动一个名为Discovery Program的低成本、高目标的太空探索项目。星尘号正是在这个背景下应运而生，于1995年秋季被选为NASA的一个Discovery Program任务。1996年开始建造，遵循严格的污染限制，采用了一系列新技术和设计，如SpaceProbe深空巴士和Small Spacecraft Technology Initiative（SSTI）的技术指南。星尘号的主要科学目标包括非破坏性地收集彗星尘埃、星际尘埃，并尽可能多地拍摄彗星及其周围环境的照片。星尘号由洛克希德·马丁宇航公司设计制造，采用了先进的三轴稳定技术和高效的推进系统。其计算机系统搭载了vxworks操作系统，由风河系统（Wind River Systems）开发。星尘号的电源系统由两组太阳能电池阵列提供，能够在远距离航行时维持电力供应。星尘号的主任务是飞越维尔特二号彗星，同时也在2002年飞越了小行星5535 安妮·弗兰克。2004年1月2日，星尘号成功飞越维尔特二号彗星，收集到了珍贵的彗星尘埃样本，并拍摄了彗星核心的高清图像。2006年1月15日，星尘号的返回舱在犹他州的大盐湖沙漠成功着陆，标志着人类首次实现了彗星尘埃样本的返回。星尘号的主探测器在2006年1月15日进行了最后一次变轨操作，以避免重返地球大气层。同年3月24日，星尘号结束了其使命，进入了休眠模式。2007年7月3日，美国航空航天局批准了星尘号的扩展任务——NExT，使其得以继续发挥余热。2011年2月15日，星尘号在NExT任务中成功飞越了坦佩尔一号彗星，为彗星表面的变化提供了新的见解。同年3月24日，星尘号消耗完最后一滴燃料，结束了其辉煌的旅程。

星尘号的设计体现了轻量化的特点，其总重量仅为380公斤，主运载仓高度为1.7米，大致相当于一张普通办公桌的尺寸。星尘号的软件系统名为vxworks，是一款嵌入式操作系统，由风河系统（Wind River Systems）开发。星尘号的科学仪器包括气凝胶样品采集器、彗星和星际尘埃分析器（CIDA）、导航相机（NavCam）以及尘埃罩和监控器。其中，气凝胶样品采集器能够收集彗星和星际尘埃，而CIDA则能够实时分析尘埃的成分。导航相机主要用于在飞越彗星时定位彗核，并拍摄高分辨率的影像。尘埃罩和监控器则是为了保护飞船在彗发内的高速运动时不受颗粒碰撞的影响。

星尘号于2004年1月2日飞越维尔特二号彗星，从彗星彗发收集到彗星尘埃样品，并拍摄了详细的冰质彗核图片。2006年1月15日，星尘号返回舱在犹他州大盐湖沙漠着陆，靠近美军试验场公路，便于样品物质运输。返回舱的速度达到12.9 km/s（28,860 英里/小时），是进入大气层最快的人造宇宙飞行器。美国航空航天局犹他发言人表示，飞船在不到6分钟时间内会经过盐湖城至纽约。犹他西部和内华达州东部可以看到巨大的火球和音爆。这是首次收集彗星尘埃抽样返回任务，带采样返回地球。第二个样品返回任务Hayabusa，收集小行星尘埃，2005年11月26日发射，2010年6月返回。

星尘号的结构包括气凝胶样品采集器、彗星和星际尘埃分析器（CIDA）、导航相机（NavCam）以及惠普尔罩和尘埃通量检测器（DFM）。气凝胶样品采集器由超低密度气凝胶制成，能够收集各种粒子类型。彗星和星际尘埃分析器（CIDA）能够实时完成尘埃的成分分析。导航相机（NavCam）主要用于在飞越彗星时定位彗核。惠普尔罩用于保护飞船在彗发内的高速运动时免受颗粒碰撞，而尘埃通量检测器（DFM）能够监测环境中微粒的通量和大小的分布。

星尘号的成果丰富，其中包括发现了彗星尘埃中含有有机化合物，包括两种生物可用氮的有机化合物。此外，还发现了碳氢氧氮（CHON）化合物，以及纯碳的存在。星尘号的发现挑战了传统的观点，即彗星从未温暖到足以融化其冰冻的核心。2014年，科学家宣布在星尘号采集的样本中发现了可能来自星际空间的颗粒。星尘号的发现支持了生命在宇宙中可能是普遍存在的观点。