这艘小型、低预算的航天器“深空1号”，目前正加速飞往小行星，计划于1999年7月与其相遇，它可能会对未来的太空探索产生重大影响。它于10月25日从肯尼迪航天中心由德尔塔II型火箭发射升空，标志着美国国家航空航天局“新千年计划”的第一步，该计划旨在创造新一代航天器，这些航天器将更便宜，并且更少依赖大型地面 crew 管理操作。
“深空1号”的成本仅为1.52亿美元，这是一个非常低廉的价格：许多太空任务的成本至少是这个金额的数倍。但在其任务期间，该航天器将测试一套新技术。在化学火箭助推脱离地球引力后，“深空1号”将依靠离子发动机，这是首次将此类装置用于推进。复杂的导航系统和内置于航天器的人工智能将使其能够对其任务做出决策，这种能力被比作阿瑟·C·克拉克的小说《2001：太空漫游》中的虚构计算机 HAL 9000。
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离子驱动，星际迷航剧集和其他科幻场景中的常见元素，其工作原理是首先用来自阴极的电子轰击氙气（一种常用在照相闪光灯装置中的惰性元素）；这个过程从氙原子中剥离电子。然后，通过施加到发动机一侧的精细金属网格上的高压加速产生的带电原子（称为离子）；离子穿过网格并射入太空。
氙气以每小时超过 10 万公里的速度从驱动器中喷出，产生微弱的蓝色光芒。电子被发射到氙离子的射流中以中和它们，从而防止它们因负电荷的积累而被吸引回航天器。为驱动器供电的电力由太阳能电池板提供，深空 1 号上的太阳能电池板也采用了创新设计：它们采用了透镜来集中太阳光，从而提高了效率。
氙气驱动 |
氙气提供的加速度几乎只是一个轻推：即使在最大推力下，“深空1号”的离子驱动器产生的力也小于10克重量。（在任务期间它不会以该水平运行，因为航天器没有足够的电力。）但是，由于驱动器以低速率使用氙气——每秒少于三毫克——它可以连续运行数天或数周。通过其持久力，离子驱动器应将“深空1号”的速度提高近 13,000 公里/小时。化学火箭可能在短短几分钟内实现这一结果，但将需要比“深空1号”携带的 82 公斤氙气多 10 倍的燃料。
离子驱动器已经在实验室中进行了广泛的测试。早期的版本使用汞或铯而不是氙气，但这些材料引起了问题，因为它们倾向于凝结在发动机的外部。氙气在常温下是气体，不发生化学反应，因此更加清洁。小型离子驱动器现在正在卫星 PanAmSat 5 上使用，但它仅用于保持卫星在其正确的轨道上。
“深空1号”上较大的离子驱动器是第一个用于长期推进的驱动器。如果它的性能像工程师们希望的那样好，那么未来由离子驱动器驱动的太阳系任务将不得不携带比原本更少的推进剂，因此体积会更小，建造费用也会更低。
对于远离太阳的任务，可能需要太阳能电池板以外的其他电力来源，但这不应成为主要障碍。依赖钚-238衰变产生的热量的发电机过去曾被用于为前往遥远区域的航天器供电，例如现在正在前往土星途中的卡西尼号。基于钚-238的新型发电机目前正在开发中。
“深空1号”的另一项重大创新是其人工智能的使用，这也可能降低未来任务的成本，因为它意味着更少的工程师需要跟踪和监控航天器系统的每一个细节。该航天器支持一个软件“远程代理”，它可以监控车辆的整体状态，并根据地面提供的高级目标，向各个系统发出其认为适当的命令。因此，航天器自行决定何时向地球传输数据，何时进行航向修正以及何时拍摄不同的物体。它向地面控制人员发出其总体健康状况信号，但不会例行发送来自所有传感器的读数。
支持远程代理的是一个复杂的自动导航系统，该系统通过观察恒星和小行星来识别航天器的位置。该航天器的计算机内存中存储了 250 颗小行星的轨道。它每周会对几颗小行星进行多次成像，并使用这些信息来计算并可能修改自己的轨迹，方法是通过改变离子驱动器或单独的化学推进器（燃烧肼，是航天器的标准配置）的推力水平。
如果一切按计划进行，“深空1号”将于 1999 年 7 月飞越小行星 1992 KD 10 公里范围内，并传回在紫外线、红外线和可见光下拍摄的图像。该任务随后可能会扩展到接近一个被称为威尔逊-哈林顿的太阳系天体，这是一颗被认为正在变成小行星的彗星（它已经燃烧掉了几乎所有挥发性成分），以及一颗名为博雷利彗星的彗星。
但是，“深空1号”的科学前景退居其次，创新技术才是重点。通过使前往遥远天体的复杂任务更经济实惠，在飞行期间测试的系统等系统可能会开辟太阳系探索乃至更远领域的新前景。