Sul complesso di lancio della stazione della forza aerea di Cape Canaveral la tensione è tangibile nelle battute finali del conteggio alla rovescia. Il vettore Delta II nella configurazione pesante svetta sulla rampa mentre i tecnici del centro di controllo verificano i parametri della telemetria in tempo reale. Dopo un breve slittamento causato dal transito indebito di un’imbarcazione nella zona di sicurezza marittima, il cronometro riprende la corsa senza ulteriori anomalie meteo o di bordo in questa giornata del 27 settembre 2007. L'obiettivo della missione Dawn è prendere la via della fascia principale degli asteroidi sfruttando per la prima volta su larga scala una propulsione a ioni di xeno per l'esplorazione planetaria.
Allo zero della cronologia operativa le accensioni si succedono con precisione millimetrica. Il motore principale della fase inferiore e i booster a propellente solido forniscono la spinta necessaria per sollevare il lanciatore dalla rampa. Il veicolo fende l'atmosfera terrestre salendo rapidamente lungo il corridoio d'inserzione prestabilito. Pochi minuti dopo il decollo avviene il distacco programmato dei razzi ausiliari esauriti, seguito dalla separazione del primo stadio e dall'accensione del secondo motore a propellente liquido. La cuffia di protezione del carico utile si separa esponendo la sonda al vuoto cosmico mentre la traiettoria viene costantemente corretta dai sistemi automatici di guida.
L'ultimo e decisivo impulso viene fornito dal terzo stadio a propellente solido, che imprime alla nave spaziale l'energia cinetica indispensabile per abbandonare il campo gravitazionale della Terra. Raggiunta la velocità prescritta, la separazione finale avviene senza intoppi. La sonda Dawn si trova ora su una traiettoria d'uscita eliocentrica. Nelle sale del controllo di missione gestite dal Jet Propulsion Laboratory il silenzio operativo lascia il posto all'attesa del segnale radio inviato dalle antenne di terra del Deep Space Network.
A circa due ore dal decollo le stazioni di tracciamento agganciano la portante della sonda. I dati inviati dalla telemetria confermano che l'assetto del veicolo è corretto, l'orientamento solare è stabile e i monumentali pannelli fotovoltaici si sono dispiegati regolarmente cominciando a generare l'energia elettrica necessaria per alimentare i sistemi di bordo. Nei giorni immediatamente successivi la squadra di ingegneri avvia la delicata fase di commissioning. I sottosistemi vengono sottoposti a test sequenziali di verifica funzionale. I tecnici controllano con estremo rigore i flussi di corrente e le pressioni dei serbatoi, confermando che ogni componente risponde perfettamente ai comandi inviati da terra. Gli ingegneri analizzano con attenzione le risposte termiche, la stabilizzazione giroscopica e l'integrità delle linee del propellente prima di autorizzare l'attivazione preliminare dei propulsori a ioni.
Le operazioni di configurazione iniziale proseguono nell'arco della settimana con il caricamento dei software di volo aggiornati e l'allineamento dei sensori di assetto stellare. Vengono effettuate anche le prime verifiche della strumentazione scientifica primaria, che comprende la fotocamera ad alta risoluzione, lo spettrometro nel visibile e infrarosso e il rilevatore di raggi gamma e neutroni. Con il completamento di queste manovre di collaudo in orbita, il controllo missione attesta la perfetta efficienza della sonda, gettando le basi per una crociera pluriennale che condurrà l'esploratore verso le regioni più recondite della fascia degli asteroidi.
A missione conclusa, la sonda Dawn lascia un patrimonio scientifico e tecnologico di fondamentale importanza, avendo conquistato il primato storico di unico veicolo ad aver orbitato attorno a due differenti corpi celesti nello spazio profondo. Raggiunto prima Vesta nel 2011 e successivamente il pianeta nano Cerere nel 2015, l'esploratore automatico ha rivoluzionato la comprensione dei processi primordiali di formazione dei pianeti interni e della distribuzione dei volatili all'interno del sistema solare.
Le osservazioni condotte durante la permanenza nell'orbita di Vesta hanno dimostrato in modo inconfutabile che l'asteroide è in realtà un protoplaneta sopravvissuto alle fasi caotiche dell'accrescimento planetario. La combinazione dei dati altimetrici, gravimetrici e spettrali ha rivelato una struttura interna nettamente differenziata, caratterizzata da un denso nucleo metallico di ferro e nichel, un mantello silicato e una crosta basaltica. Gli strumenti di bordo hanno mappato in dettaglio l'immenso bacino da impatto Rheasilvia, situato al polo sud del corpo celeste, confermando l'ipotesi scientifica secondo cui Vesta costituisce la fonte di origine della famiglia di meteoriti cadute sulla Terra e note come eucriti, diogeniti e howarditi. Le misurazioni topografiche hanno inoltre evidenziato rilievi eccezionali ed estese scarpate lineari che testimoniano una storia tettonica complessa innescata da impatti giganti.
La successiva fase operativa attorno a Cerere ha invece spalancato le porte sullo studio di un mondo intrinsecamente ricco di acqua e sostanze volatili, offrendo un profondo contrasto rispetto alla natura arida di Vesta. Gli spettrometri e il rilevatore di neutroni hanno identificato una diffusa presenza di minerali idratati, fillosilicati e argille ammoniate lungo l'intera superficie. Particolarmente rilevante è stata la caratterizzazione dei depositi altamente riflettenti individuati all'interno del cratere Occator. Le analisi fisico-chimiche hanno confermato che tali strutture brillanti sono composte prevalentemente da carbonato di sodio, depositatosi a seguito della risalita di salamoie da serbatoi liquidi sub-superficiali. Questo fenomeno ha fornito la prova diretta dell'esistenza di processi criovulcanici e di un'attivita idrotermale geologicamente recente, testimoniata anche dalla presenza del rilievo montuoso isolato noto come Ahuna Mons, una struttura vulcanica di ghiaccio e sali elevata sul terreno circostante.
Inoltre, la rilevazione di composti organici alifatici nelle vicinanze del cratere Ernutet ha arricchito il quadro delle molecole prebiotiche presenti nella fascia principale degli asteroidi, suggerendo la presenza di materiale endogeno conservatosi intatto sin dalle prime fasi del sistema solare. Nel corso dell'estensione di missione fino all'esaurimento finale del propellente, la sonda ha eseguito orbite estremamente basse, raccogliendo immagini ad altissima risoluzione che hanno confermato la presenza di ghiaccio d'acqua esposto in zone d'ombra perenne. Il successo complessivo della missione Dawn ha dimostrato la straordinaria efficienza operativa dei propulsori a ioni di xeno per la navigazione interplanetaria ad alto rendimento, ridefinendo i modelli teorici sulla differenziazione dei planetesimi e sul ruolo dell'acqua e degli elementi volatili nell'evoluzione dell'architettura planetaria.
