Deep Space 1 (abreviadamente, DS 1) fue una sonda espacial estadounidense lanzada el 24 de octubre de 1998 a bordo de un cohete Delta y cuya finalidad principal era la de ser un demostrador tecnológico con el que probar una serie de nuevas tecnologías relacionadas con la exploración espacial. La sonda sobrevoló un asteroide y un cometa, añadiendo valor científico a la misión. La misión, considerada un éxito, fue extendida varias veces y se dio por finalizada el 18 de diciembre de 2001.
Deep Space 1 fue la primera misión del programa New Millenium de la NASA.
La estructura de la nave consistía en un marco octogonal de aluminio, de 1,5 m de alto, 1,1 m de profundidad y 1,1 m de ancho. Con las antenas desplegadas, la nave medía 2,5 m de alto, 2,1 m de profundidad y 1,7 m de ancho. Tenía una masa de 486 kg.
Los paneles solares desplegados daban a la nave una envergadura de 11,75 m. Estos usaban una de las nuevas tecnologías, SCARLET, para aumentar su rendimiento: lentes cilíndricas concentraban la luz solar en una tira de células fotovoltaicas y al mismo tiempo las protegían. Al comienzo de la misión los paneles proporcionaban 2500 vatios de potencia a 100 voltios.
Las comunicaciones tenían lugar a través de una antena de alta ganancia, dos de baja ganancia y una antena de banda Ka, todas montadas en la parte superior de la nave, con una tercera antena de baja ganancia montada en uno de los brazos extensibles.
La propulsión principal la proporcionaba un motor iónico alimentado por xenón, en la parte inferior de la nave, y el control de actitud se conseguía con pequeños propulsores alimentados por hidracina. En total, la nave llevaba 81,5 kg de xenón (de los cuales se habían utilizado 73,4 kg cuando finalizó la misión) y 31,1 kg de hidracina. Deep Space 1 fue la primera misión que utilizó la propulsión iónica como propulsión principal. El motor funcionó un total de 16.265 horas.
Se trataba de un propulsor iónico alimentado por xenón y la energía eléctrica proporcionada por los paneles solares, desarrollado por la NASA en el Glenn Research Center. Alcanzaba un impulso específico de entre 1000 y 3000 segundos, un orden de magnitud superior al de la propulsión química, consiguiéndose un importante ahorro de propulsante y por tanto de masa.
El propulsor, a su máxima potencia, proporcionaba un empuje de 92 milinewtons, varios órdenes de magnitud por debajo de la propulsión química tradicional. Para alcanzar grandes velocidades los motores iónicos deben mantener su funcionamiento durante largos periodos de tiempo (días, meses o incluso años).
SCARLET (Solar Concentrator Array of Refractive Linear Element Technologies) es una tecnología usada en los paneles solares para mejorar su rendimiento, también desarrollada en el Glenn Research Center. Utilizaba lentes de Fresnel hechas de silicio para concentrar la luz solar sobre las células fotovoltaicas, produciendo una potencia equivalente a un panel solar convencional de mayor tamaño.
Autonav es un sistema de navegación autónomo desarrollado por el JPL que utiliza asteroides brillantes y su movimiento relativo contra el fondo de estrellas como referencia. Con dos o más asteroides la nave podía triangular su posición. Conociendo dos o más posiciones diferentes a lo largo del tiempo, la nave puede determinar su velocidad, y con ambos datos, su trayectoria.
Las naves generalmente dependen de transmisores situados en la Tierra (como los de la Red de Espacio Profundo de la NASA) para determinar su posición, pero los transmisores no siempre están disponibles para esa función, y se necesitan operadores experimentados para la tarea. Con Autonav se aumentaría la autonomía de la misión, se reducirían costes y se liberaría tiempo de los transmisores de Tierra para ser usados en otras funciones (como la recepción de datos).
Autonav también sirve para determinar la posición de objetos (asteroides, cometas...) con respecto de la nave, lo que sirve para realizar un apuntado más preciso y autónomo de los instrumentos científicos. La sonda Deep Impact utilizó este sistema en su estudio del cometa 9P/Tempel 1.
El Agente remoto fue desarrollado en el Ames Research Center de la NASA, y era una inteligencia artificial que controlaba la nave sin supervisión humana. Demostró su capacidad para planear actividades y diagnosticar y responder a fallos simulados en diversos componentes de la nave. Con este sistema se aumentará la fiabilidad y la capacidad para recoger datos científicos de futuras sondas.
Es otro método para reducir el uso de las redes de comunicaciones de tierra. En las etapas de crucero, en las que la nave no recoge datos científicos, la Deep Space 1 se limitaba a enviar una onda portadora a una determinada frecuencia, en lugar de datos, como las misiones clásicas. Para detectar la onda portadora bastan antenas mucho más simples que las necesarias para recoger y decodificar datos. Si ocurre alguna anomalía en la nave, la onda portadora oscila entre cuatro tonos, según la urgencia de la anomalía detectada. Las antenas detectan el cambio de frecuencia, se da el aviso y si es necesario se utilizan las antenas más grandes y complejas para contactar con la nave. Un sistema parecido se está utilizando en la sonda New Horizons.
SDST (Small Deep-Space Transponder) es un sistema de radio miniaturizado, capaz de utilizar la banda Ka, que es una banda en alta frecuencia capaz de transmitir más datos que otras bandas utilizadas habitualmente en misiones espaciales.
PEPE (Plasma Experiment for Planetary Exploration) es un espectrómetro de iones y electrones para medición del entorno de partículas de la sonda.
MICAS (Miniature Integrated Camera And Spectrometer) es un instrumento que combina dos canales de imagen óptica con espectrómetros infrarrojo y ultravioleta con los que deducir la composición del objetivo.
Tras ser lanzada en un cohete Delta II a las 12:08 UT del día 24 de octubre de 1998, la sonda entró en una órbita heliocéntrica, separándose de la última etapa del Delta II a unos 550 km sobre el océano Índico. La primera telemetría fue recibida por la Red del Espacio Profundo 1 hora y 37 minutos tras el lanzamiento, con 13 minutos de retraso tras lo esperado. La razón del retraso fue que los cinturones de Van Allen produjeron ruido en el rastreador de estrellas de la sonda, haciendo que la nave no se orientase correctamente hasta atravesarlos.