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哈雷彗星（正式名称是1P/Halley）是著名的短周期彗星，每隔75-76年就能从地球上看见，是唯一能用肉眼直接从地球看见的短周期彗星，人一生中可能经历两次他的来访。其它能以肉眼观察的彗星可能会更壮观和美丽，但可能要数千年才会出现一次。
至少在公元前240年，或许在更早的公元前466年，哈雷彗星返回内太阳系就已经由天文学家观测和记录到。在华夏、巴比伦、和中世纪的欧洲都有这颗彗星出现的清楚纪录，但是当时并不知道这是同一颗彗星的再出现。英国天文学家爱德蒙·哈雷最先使用开普勒第三定律估算出他的周期，1758-1759年彗星再次来临的时候，这颗彗星被命名为哈雷彗星，以纪念哈雷的工作。哈雷彗星上一次回归在1986年，而下一次回归将在2061年。
1986年哈雷彗星回归时，人类第一次用太空船详细观察彗星，得到了第一手的彗核结构与彗发和彗尾形成机制的资料。这些观测支持一些彗星结构的假设，如弗雷德·惠普的“脏雪球”模型比较正确地预测了哈雷彗星是挥发性冰——水、二氧化碳、和氨－和宇宙尘埃的混合物。资料使科学家建立了更准确的模型；例如，哈雷彗星的表面大部分是宇宙尘埃，没有挥发性物质，并且只有一小部分是冰。
哈雷是第一颗被确认的周期彗星。文艺复兴之前，多数哲学家认定彗星的本质是地球大气中的一种扰动，如亚里斯多德所论述的。第谷在1577年推翻这种想法，他以视差的测量显示彗星必须比月球更远。许多人依然不认同彗星轨道是绕着太阳，并且假定它们在太阳系内的路径是遵循直线行进的。
1687年，艾萨克·牛顿发表了它的《自然哲学的数学原理》，介绍引力和运动的规律。虽然他怀疑在1680年和1681年相继出现的两颗彗星是掠过太阳之前和之后的彗星（1680年大彗星，后来发现他是正确的），但因为他的工作还未完成，因此未将彗星放入他的模型中。牛顿的朋友爱德蒙·哈雷在1705年发表《天文学对彗星的简介》，使用牛顿运动定律计算木星和土星的引力对彗星轨道的影响。他检视历史的纪录后，发现1682年出现的这颗彗星与1531年阿皮昂（Petrus Apianus）、1607年开普勒观测的彗星的轨道要素几乎相同。因此哈雷推断这三颗彗星是同一颗彗星，周期在75-76年之间。在粗略的估计行星引力对彗星的摄动之后，他预测这颗彗星在1758年将会再回来。
虽然直到1758年12月25日，这颗彗星才被德国的一位农夫和业余天文学家约翰·帕利奇（英语：Johann Georg Palitzsch）观测到，哈雷的预测是正确的。它受到木星和土星摄动延迟的影响618天，直到1759年3月13日才通过近日点。三位法国数学家亚历克西斯·克劳德·克莱罗、拉朗德和妮可-雷讷·勒波特组成的小组，认为这个效果使它提前了一个月回归（与4月13日有一个月的误差）。哈雷于1742年逝世，未能活着看见这颗彗星的回归。彗星回归的确认，首度证实了除了行星之外，还有其他的天体绕着太阳公转。这也是牛顿天体物理学最早成功的预测。1759年，法国天文学家尼可拉·路易·拉卡伊将这颗彗星命名为“哈雷彗星”，以纪念爱德蒙·哈雷的工作。
一世纪的犹太天文学家可能已经认为哈雷彗星会周期性出现。提出这理论是注意到在一篇犹太法典的短文中提到："有一颗星隔70年出现一次，会使船长发生错误" 。
最先和最完备的哈雷彗星纪录皆在中国；据朱文鑫考证：自秦始皇七年（前240年）至清宣统二年（1910年）共有29次记录，并符合计算结果。
在欧洲，哈雷彗星的纪录也十分详尽，最早的纪录在前11年，但哈雷彗星回归与其他彗星一样，被众多迷信的居民联想成稀罕的灾星，与灾祸联系在一起；1066年4月回归时，英国刚好遇着诺曼底公爵王朝前的侵略战争，当时居民见到彗星高挂的恐惧情况被绘在贝叶挂毯上留传后世。
大业三年三月辛亥，长星见西方，竟天，干历奎、娄，至角、亢而没；至九月辛未，转见南方，亦竟天，又干角、亢，频扫太微、帝座，干犯列宿，唯不及参、井，经岁乃灭。
光宅元年九月丁丑，有星如半月，见于西方。
端拱二年七月戊子，有彗出东井、积水西，青白色，光芒渐长，晨见东北，旬日，夕见西北，历右摄提，凡三十日，至亢没。
绍兴十五年四月戊寅，彗星见东方。丙申复见于参度。五月丁巳，化为客星，其色青白。壬戌留守张，至六月丁亥乃销。
大德五年八月庚辰，彗出东井二十四度四十分，如南河大星，色白，长五尺，直西北，后经文昌、斗魁，南扫太阳，又扫北斗、天机、紫微垣、三公、贯索，星长丈余，至天市垣，巴蜀之东，梁楚之南，宋星上，长盈尺，凡四十六日而灭。
直至1910年回归时，部分民众仍对哈雷彗星充满恐惧。当时经算出来的结果显示：过近日点后的哈雷彗星彗尾将扫过地球，有报纸故意夸大其恐怖性，称彗尾中有毒气会渗入大气层，并毒死地球上大部分人，正如科学家所预料的，这种情况并未发生。但当时有些偏僻村落的人感到异常恐慌，报导称中欧和东欧甚至有人因此自杀。
这次回归开始，哈雷彗星有了照片和光谱纪录；是次回归最早在1909年9月11日被发现，当时彗星光度16等；1910年5月中旬直至月底的彗核亮度达2-3等，5月17日彗尾长达100度，往后更发展至140度之长。由于天文学家已预计5月20日地球经过哈雷彗星的彗尾（两者相距只有0.15 AU），这样引起包括气象学研究人员对环境的监测。这段时间拍下的彗头照片显示彗头复杂动荡的结构，并且有晕状和鸟冠状的光芒，5月24日彗核中心分为两个，各被抛物线状物包围；当年8月时为9等星，翌年1月时变为13～14等，那次回归最后观测纪录是1911年6月16日。
哈雷彗星1986年的回归是人类有史以来作对它所作的最详尽的一次观测，尽管这次回归它远远没有以往回归时那样的明亮。假如没有现代的观测与分析工具，这一次回归可能不被人们发现。1982年10月16日回归途中的哈雷彗星率先被美国帕洛马山天文台5米反射望远镜以CCD捕捉到，当时光度为24.2等，当时暂定名为1982I。
由于1910年观测时没有计划，当时各天文台观测方法和仪器上没有互相连系，故没有良好成果。为更有效协调全球观测网络，世界各天文台和天文爱好者之间联合观测。以美国喷射推进实验室（JPL）为中心，由美国国家航空航天局（NASA）赞助，并经国际天文学联会（IAU）赞同，由22位天文学家组成委员会于1982年8月16日在希腊举行的国际天文学联合会第18次全体会议上正式成立“国际哈雷彗星观测计划”（International Halley Watch，IHW）。计划有统一的观测原则，出版规范观测资料和方法，也考虑资料整理，因此使比较研究更容易。此计划由1983年10月中旬开始直至1987年末，不间断的对哈雷彗星观测。
为了观察哈雷彗星，当时参加这场国际哈雷彗星观测计划的国家所属太空中心中，美国国家太空总署、前苏联太空局、欧洲空间局以及日本宇宙空间研究所发射了七架宇宙探查器，其中由美国发射的ICE、欧洲发射的乔托号、日本发射的先驱号和彗星号以及前苏联发射的维加一号和二号，在天文迷中普遍被称作“哈雷舰队”。
1991年2月，南欧天文台以1.54米丹麦望远镜观测到哈雷彗星的亮度突然从25等增亮至21.5等，并冒出20角秒（约20万公里）的彗发，这可能是受到一颗小行星的撞击或者太阳耀斑的激波激发所致。
在20世纪最后一次在拍摄中发现哈雷彗星为1994年1月10日，以智利的3.58米新技术望远镜（New Technology Telescope）观测。2003年3月6日，天文学家以南欧天文台三座8.2米VLT望远镜在长蛇座头部再次拍到它（81张照片，共计九小时曝光），距地球27.26 AU（40.8亿公里），光度28.2等；天文学家相信：以现时观测技术，即使它在2023年过远日点（35.3 AU）还要暗2.5倍之下，也可拍到其影像。哈雷彗星下次过近日点为2061年7月28日。
