La comète 103P/Hartley, est un petit corps glacé du Système solaire dont l'orbite la ramène à proximité du Soleil environ tous les 6,46 ans. Elle appartient à la famille des comètes de Jupiter, ce qui signifie que son orbite est fortement influencée par l'attraction gravitationnelle de la planète géante, la maintenant dans la partie interne du Système solaire. Découverte en 1986 par Malcolm Hartley à l'observatoire de Siding Spring (Australie), cet objet céleste est rapidement devenu l'une des comètes périodiques les plus étudiées, notamment en raison de son hyperactivité et de la visite rapprochée qu'elle a reçue d'une sonde spatiale terrestre.

Avec un noyau remarquablement petit, en forme de cacahuète ou d'haltère allongée, Hartley 2 mesure environ 2,2 kilomètres de long pour un diamètre moyen de seulement 0,5 à 0,8 kilomètre dans sa partie la plus étroite. Cette morphologie bilobée, semblable à celle observée pour la comète Tchouri, suggère qu'elle résulte de la collision et de l'accrétion lente de deux corps distincts, formant une structure étranglée en son centre. Sa surface est l'une des plus sombres jamais observées sur un tel objet, réfléchissant moins de 5 % de la lumière qu'elle reçoit, ce qui la rend presque noire. La période de rotation du noyau est complexe, mesurée à environ 18 heures autour de son axe principal, mais la forme irrégulière induit un mouvement de précession qui a été finement analysé lors de son survol.

La caractéristique la plus notable de Hartley 2 est son comportement qualifié d'hyperactif. Contrairement à la plupart des comètes dont l'activité de dégazage est principalement gouvernée par la sublimation de la glace d'eau, la queue et la chevelure de 103P sont massivement alimentées par des jets de glace de dioxyde de carbone et, dans une moindre mesure, de glace d'eau. Ce qui rend cette activité spectaculaire, c'est que la quantité de gaz et de poussières éjectée est disproportionnée par rapport à la très petite surface du noyau. Les observations ont montré que des flocons de neige carbonique et de glace d'eau, dont certains atteignent la taille de balles de baseball ou même de ballons de basketball, sont littéralement arrachés du noyau et entraînés dans la chevelure par les violents jets de gaz, créant un nuage poreux de particules glacées qui se subliment ensuite à leur tour, entretenant une activité effervescente loin de la surface.

Le moment le plus marquant de son exploration a eu lieu le 4 novembre 2010, lorsque la sonde américaine EPOXI (qui avait précédemment porté le nom de Deep Impact), a survolé le noyau à une distance minimale d'environ 70 kilomètres. Ce survol, effectué à une vitesse relative de 12,3 km/s, a permis d'obtenir les images les plus détaillées jamais capturées du coeur d'une comète à l'exception de celles du noyau de la comète de Halley. Les clichés ont révélé un paysage tourmenté, composé de plaines lisses, de terrains chaotiques et de rochers de la taille d'immeubles. L'extrémité la plus étroite, le "cou" de l'haltère, est particulièrement active, car elle coïncide avec la région où la sublimation du dioxyde de carbone est la plus violente,. Elle projette dans l'espace des jets brillants et bien collimatés. Les données ont également montré une augmentation soudaine de la quantité de cyanogène dans la chevelure interne, corrélée aux jets de glace de CO2, ce qui indique une chimie hétérogène du noyau.

L'orbite actuelle de Hartley 2 la fait passer à une distance minimale du Soleil d'environ 1,05 unité astronomique, juste au-delà de l'orbite terrestre, tandis qu'elle s'éloigne jusqu'à un aphélie situé près de l'orbite de Jupiter, à 5,87 unités astronomiques. Lors de son passage au périhélie en 2010, la comète offrait un spectacle remarquable depuis la Terre, sa chevelure diffusant une teinte verte caractéristique due au cyanogène diatomique, tandis que la queue de poussière blanche, courbée, s'étendait sur plusieurs degrés dans le ciel. Ce spectacle était rehaussé par la libération de grandes quantités d'eau, dont l'analyse isotopique a livré une information capitale pour la planétologie : la composition isotopique de l'eau de Hartley 2, en particulier le rapport deutérium sur hydrogène, s'est révélée très proche de celle des océans terrestres. Cette similitude, contrairement aux mesures effectuées sur d'autres comètes de la ceinture de Kuiper, a rouvert le débat sur la contribution des comètes de la famille de Jupiter à l'apport d'eau sur la Terre primitive.