La missione DAWN è stata selezionata dalla NASA nel  2001 nell’ambito del Programma Discovery per l’osservazione degli asteroidi Vesta e Cerere, con l’obiettivo scientifico principale di studiare le condizioni che regnavano durante le fasi iniziali dell’evoluzione del Sistema Solare.  La sonda ha tre strumenti a bordo: la Framing Camera (FC), lo spettrometro  raggi gamma e neutri (GRaND) e lo  spettrometro ad immagine (VIR). Questo ultimo è il contributo italiano alla missione, con responsabilità scientifica del IAPS/INAF. La missione Dawn è stata lanciata nel settembre 2007 ed ha raggiunto il suo primo obiettivo  (Vesta) nella primavera/estate del 2011  ed il secondo ( Cerere) all’inizio del 2015. La missione ha smesso di operare nell'ottobre del 2018. La missione è stata l'unica a portasi in orbita intorno a due diversi corpi celesti ed ha svelato le caratteristiche di due proto-pianeti della fascia degli asteroidi. Dawn ha orbita attorno a Vesta per più di un anno, da luglio 2011 a settembre 2012. La sua indagine ha confermato che Vesta è il genitore dei meteoriti HED (howarditi, eucriti e diogeniti), che Dawn ha collegato al grande bacino sul polo sud di Vesta (Rheasilvia), un inestimabile connessione tra campioni sulla terra  e un evento singolare su un piccolo pianeta. Vesta è abbastanza piccola (circa 500 km di diametero, circa le stesse dimensioni della luna di Saturno Encelado) da essere stata profondamente segnata dall'impatto che prodotto il bacino  Rheasilvia, provocando la formazione degli  asteraoidi della famiglia di Vesta e le meteoriti HED, ma abbastanza grande da essersi differenziata in un nucleo di ferro, mantello di silicato e crosta ignea, molto simile alla  nostra Terra. Dawn ha mappato la geologia, la composizione, e  crateri e altro strutture  di Vesta, grazie all'apporto dei suoi strumenti e in particolare dello spettrometro ad immagini VIR. La missione Dawn grazie ai dati di VIR ha confermato che Vesta è il corpo capostipite dei meteoriti howardite-eucrite-diogenite (HED), tramite corrispondenze sicure tra le misurazioni di laboratorio degli HED e le misurazioni di  VIR/Dawn della  mineralogia di superficie. Dawn ha anche scoperto che il campo gravitazionale di Vesta è coerente con la presenza di un nucleo di ferro di circa 140 miglia di diametro, in accordo con le dimensioni previste dai modelli di differenziazione basati su HED. Insieme, questi risultati confermano che Vesta ha sperimentato una fusione totale, forse anche globale, il che implica che la differenziazione potrebbe essere una storia comune per i grandi planetesimi che si sono condensati prima che gli elementi radioattivi produttori di calore di breve durata fossero decaduti. Dawn ha anche trovato materiale idratato e ricco di carbonio sulla sua superficie fornito da impattatori, un risultato inaspettato sulla base delle osservazioni telescopiche da Terra. Sorprendentemente, in diversi giovani crateri sono stati trovati dei strutture tipiche  dovute a  rilascio di  gas volatili. La composizione di Vesta è impoverita di volatili, quindi questi materiali idratati sono probabilmente esogeni. Dopo la aver lasciato  Vesta, Dawn è entrata in orbita attorno a Cerere nel marzo 2015. Cerere fu il primo oggetto scoperto nella fascia principale degli asteroidi e prende il nome dalla dea romana dell'agricoltura. L'astronomo italiano padre Giuseppe Piazzi individuò l'oggetto nel 1801. Cerere fu inizialmente classificato come un pianeta e successivamente classificato come asteroide poiché più oggetti furono trovati nella stessa regione. In riconoscimento delle sue qualità simili a un pianeta, Cerere è stato designato pianeta nano nel 2006 insieme a Plutone ed Eris. Va notato che Cerere è di circa 585 miglia (940 chilometri) di diametro e  comprende il 35 per cento della massa totale della cintura principale degli asteroidi. Prima che Dawn raggiungesse Cerere, c'erano già segni che contenesse grandi quantità di ghiaccio d'acqua sotto la sua superficie, confermata daui dati di  Dawn Dawn ha acquisto importanti dati  dati sulla sua forma globale, densità media, morfologia superficiale, mineralogia, composizione elementare, gravità e topografia. I dati Acquisiti da VIR, lo spettrometro italiano a bordo della missione,  ha rivelato una superficie fortemente craterizzata, ma globalmente omogenea, punteggiata da caratteristiche zone chiare, rivelatesi  depositi di carbonati e altri sali. La mappatura globale della superficie ha rivelato un paesaggio complesso con terreni sia giovani che più vecchi. Il ghiaccio d'acqua è stato identificato in più regioni sulla superficie e globalmente nella sottosuperficie, che aumenta nelle zone polari.   I dati di gravità e topografia restituiti da Dawn indicano inoltre che la densità interna di Cerere aumenta con la profondità. Questa è la prova della differenziazione interna risultante dalla separazione della roccia densa dalle fasi ricche di acqua a densità inferiore nella prima storia di Cerere. La roccia si è depositata per formare un mantello interno ricoperto dalla crosta ricca d'acqua. La differenziazione interna è una caratteristica tipica dei piccoli pianeti come Cerere e Vesta che li distingue dai loro vicini asteroidi. Dawn ha anche evidenziato prove di attività recenti e potenzialmente in corso in diverse zone di Cerere. Questa è una scoperta notevole considerando le dimensioni relativamente ridotte di Cerere, il suo ambiente freddo e il suo budget limitato di calore, che l'avrebbero fatto congelare rapidamente. L'attività recente indica il ruolo dei sali nel promuovere l'attività geologica a lungo termine nei corpi ricchi d'acqua abbassando la temperatura di congelamento dell'acqua e quindi sostenendo il liquido. Queste scoperte inaspettate, ottenute grazie ai dai dello strumentoi italiano, stanno stimolando nuove riflessioni sull'evoluzione chimica e fisica di corpi ricchi di ghiaccio, ad esempio alcune lune ghiacciate dei pianeti giganti. Infine, la scoperta effettuata da VIR, dell'ammoniaca su Cerere suggerisce che i suoi materiali, o anche Cerere stessa, provenissero dal sistema solare esterno, fornendo ulteriori prove che il primo sistema solare ha attraversato uno (o più) eventi di rimescolamento prima di raggiungere la sua attuale architettura.