หลังจากการเดินทางเป็นระยะทาง 4.63 พันล้านกิโลเมตร เป็นเวลา 7 ปีในอวกาศ ในที่สุด ยานสตาร์ดัสต์ของนาซาก็กลับถึงบ้านแล้ว
เมื่อเวลา2:12 น. ตามเวลามาตรฐานแปซิฟิก หรือ 17:12 น. ตามเวลาในประเทศไทย ยานสตาร์ดัสต์ได้ปล่อยแคปซูลที่บรรจุตัวอย่างชิ้นส่วนดาวหางออก แคปซูลหนัก 45.36 กิโลกรัมได้พุ่งฝ่าบรรยากาศโลกด้วยความเร็ว 46,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งเป็นความเร็วกลับสู่โลกที่สูงกว่ายานใด ๆ ที่เคยทำไว้ เมื่อเข้าใกล้จนอยู่สูงเหนือพื้นดิน 32 กิโลเมตร ร่มชะลอก็กางออก ส่วนร่มหลักกางออกเมื่อเหลือระยะทางอีก 3 กิโลเมตรจะถึงพื้นดิน จนในที่สุดยานก็สัมผัสพื้นดินอย่างปลอดภัยในทะเลทรายทางตะวันตกเฉียงใต้ของซอลต์เลกซิตีของรัฐยูทาห์ซึ่งเป็นพื้นที่ทดสอบและฝึกซ้อมของกองทัพอากาศสหรัฐอเมริกา
หลังจากนั้นแคปซูลได้ถูกนำกลับมาไว้ในห้องปลอดเชื้อเพื่อเปิดแคปซูลรายงานเบื้องต้นยืนยันว่าแผงกักฝุ่นเก็บฝุ่นจากดาวหางได้จริง คาดว่าปริมาณของฝุ่นที่ดักได้มีน้ำหนักประมาณ 28 กรัม หลังจากนี้ตัวอย่างนี้จะถูกส่งไปยังศูนย์อวกาศจอห์นสันในฮูสตันต่อไป ส่วนการวิเคราะห์วัตถุจากดาวหางอาจต้องใช้เวลาอีกเป็นปี
ยานสตาร์ดัสต์มีเป้าหมายสำคัญคือการเก็บตัวอย่างวัสดุจากดาวหางดวงหนึ่งชื่อ81 พี/วีลด์ 2 (81P/Wild 2) โดยใช้อุปกรณ์เก็บที่รูปร่างเหมือนไม้ตีเทนนิสดัก ส่วนที่ดักฝุ่นทำจากแอโรเจลซึ่งเป็นวัสดุสังเคราะห์ที่พรุนและเบาเป็นพิเศษ ครั้งนี้นับเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์จะได้สัมผัสกับชิ้นส่วนของดาวหางจริง ๆ
นอกจากเก็บตัวอย่างฝุ่นดาวหางแล้วสตาร์ดัสต์ยังได้ถ่ายภาพของนิวเคลียสดาวหางวีลด์ 2 ด้วย และภาพจากสตาร์ดัสต์ก็สร้างความงุนงงให้นักดาราศาสตร์ไม่น้อยเมื่อพบว่าพื้นผิวของนิวเคลียสดาวหางดวงนี้มีภูมิประเทศหลากหลาย มีทั้งสิ่งที่ดูคล้ายเสาหิน หลุมบ่อมากมาย แทนที่จะดูปุกปุยดังที่นักดาราศาสตร์คาดคิดกัน
ระหว่างการเดินทางสู่ดาวหางวีลด์2 ยังได้แวะเฉียดดาวเคราะห์น้อยในแถบหลักดวงหนึ่งชื่อ แอนแฟรงก์ (Annefrank) สตาร์ดัสต์พบว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีความยาวประมาณ 8 กิโลเมตร ซึ่งใหญ่กว่าที่เคยประมาณไว้จากการสำรวจภาคพื้นดิน และยังพบว่ามืดคล้ำกว่าที่คาดไว้อีกด้วย
การกลับสู่โลกของสตาร์ดัสต์ครั้งนี้นอกจากสร้างความหวังแก่นักดาราศาสตร์แล้ว ยังสร้างแสงสีบนท้องฟ้าให้คนทั่วไปได้ตื่นเต้นกันอีกด้วย ขณะที่เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโลก แคปซูลได้ลุกสว่างจนมองเห็นได้ในหลายพื้นที่ที่อยู่ใต้เส้นทาง ตั้งแต่ซานฟรานซิสโก ซอลต์เลกซิตี จนถึงซีแอตเทิล
ดาวหางเป็นวัตถุที่มีต้นกำเนิดมาพร้อมกับระบบสุริยะ และคงสภาพดึกดำบรรพ์ในยุคตั้งต้นเอาไว้จนถึงปัจจุบันโดยเปลี่ยนแปลงไปน้อยมาก ดังนั้นการศึกษาดาวหางในแง่มุมต่าง ๆ จะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจการกำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะได้ดียิ่งขึ้น
เมื่อเวลา
หลังจากนั้นแคปซูลได้ถูกนำกลับมาไว้ในห้องปลอดเชื้อเพื่อเปิดแคปซูล
ยานสตาร์ดัสต์มีเป้าหมายสำคัญคือการเก็บตัวอย่างวัสดุจากดาวหางดวงหนึ่งชื่อ
นอกจากเก็บตัวอย่างฝุ่นดาวหางแล้ว
ระหว่างการเดินทางสู่ดาวหางวีลด์
การกลับสู่โลกของสตาร์ดัสต์ครั้งนี้
ดาวหางเป็นวัตถุที่มีต้นกำเนิดมาพร้อมกับระบบสุริยะ และคงสภาพดึกดำบรรพ์ในยุคตั้งต้นเอาไว้จนถึงปัจจุบันโดยเปลี่ยนแปลงไปน้อยมาก ดังนั้นการศึกษาดาวหางในแง่มุมต่าง ๆ จะช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจการกำเนิดและวิวัฒนาการของระบบสุริยะได้ดียิ่งขึ้น