Druga amerykańska sonda przeznaczona do badania planetoid. Realizowany w ramach programu Discovery jako misja Discovery-9. Celem są największe obiekty pasa głównego: planeta karłowata Ceres i planetka Westa.

Napęd na trajektorii międzyplanetarnej zapewni sondzie silnik jonowy - do osiągnięcia Westy potrzebne będzie ok. 288 kg ksenonu, do osiągnięcia Ceres - 89 kg. Szkic 5-letniego przelotu po orbicie heliocentrycznej.

W konstrukcji sondy wykorzystano wiele gotowych elementów satelitów (Indostar, Orbview, Topex/Posejdon, FUSE). Do komunikacji z Ziemią użyta zostanie antena paraboliczna 1,4 m średnicy, zasilanie z baterii słonecznych o mocy 7,5 kW. Ich panele mają rozpiętość 21 m. Rakieta nośna: Delta 7925H, miejsce startu: Cape Canaveral, SLC-17B, masa startowa 1217,67 kg (z tego ksenon - 425 kg).

Instrumenty naukowe sondy to kamery, magnetometr (w kwietniu 2004 skreślono go z listy przyrządów naukowych. Zmiana wynikła z konieczności zwiększenia powierzchni (a tym samym masy) baterii słonecznych sondy. Zamiast 8 paneli powinno być 10, aby zapewnić urządzeniom sondy dostateczną ilość energii w odległości 3 AU od Słońca.), wysokościomierz laserowy oraz spektrometry do badania składu chemicznego powierzchni planetoid. Głównym celem misji jest poznanie szczegółowej topografii największych planetoid oraz ich pól grawitacyjnych.

Przebieg lotu:

Planowano start 17.06.2006, lecz 07.11.2005 oficjalnie wspomniano o wstrzymaniu misji na czas nieokreślony - z powodu kłopotów budżetowych.

21.11.2005 poinformowano o przełożeniu startu o 5 miesięcy - na 17.11.2006.

23.01.2006 start przełożono na nie wcześniej niż 01.12.2006.

02.03.2006 misja została z przyczyn budżetowych skasowana.

Ze względu na liczne protesty środowiska naukowego NASA przywróciła 27.03.2006 misję, z realizacją w roku 2007.

11.05.2006 datę startu ustalono na nie wcześniej niż 20.06.2007.

30.03.2007 NASA przełożyła start z 20 na 30.06.2007.

31.05.2007 podczas montowania busterów wydarzyła się awaria dźwigu. Operacje spowodowały 7 dni opóźnienia. W konsekwencji 05.06.2007 NASA przełożyła start na 07.07.2007 (okno startowe 20:09:31-20:36:22).

11.06.2007 podczas przygotowań sondy doszło do kontaktu narzędzia z tylną (nie mającą ogniw fotowoltaicznych stroną paneli baterii słonecznych. Nie spowodowało to większych uszkodzeń, choć początkowa wersja mówiła, że jeden z techników pośliznął się i upadł na panel, uszkadzając go. Naprawa nie miała wpływu na wyznaczony termin startu.

05.07.2007 start został przesunięty o dobę z powodu niesprzyjającej pogody oraz pozanominalnych temperatur w drugim stopniu RN oraz pod osłoną aerodynamiczną, uniemożliwiających tankowanie czterotlenku azotu.

06.07.2007 start został przesunięty o kolejną dobę z powodu problemów z łącznością z samolotem, mającym przekazywać telemetrię oraz koniecznością wymiany służącego do tego samego celu okrętu. Tego samego dnia o 23:55 podano, że start zostaje odłożony na 15.07.2007.

07.07.2007 o 21:30 start został przesunięty na okno startowe 07.09-17.10.2007. Powodem było zbyt krótkie okno startowe i kolizja czasowa ze startem sondy Phoenix. Jeżeli start opóźni się poza to okno, niemożliwa będzie wyprawa do dwóch planetek.

04.08.2007 start wyznaczono na 26.09.2007.

23.09.2007 o 20:30 z powodu burzowej pogody opóźniono o jeden dzień tankowanie RN. Obecnie start wyznaczono na 27.09.2007 (okno startowe 11:20:00-11:49:00).

27.09.2007 o 11:15, w T-5 minut wstrzymano odliczanie, ze względu na pojawienie się w rejonie upadku busterów statku. O 11:34:00,372 nastąpił start. W T+57' 19" sonda znalazła się na zaplanowanej orbicie heliocentrycznej (hp=1,00 AU, ha=1,62 AU, i=0,5°), a w T+61' 59" odłączyła się od 3. stopnia RN. O 13:44 na Ziemię napłynęły dane telemetryczne, potwierdzające rozłożenie się paneli baterii słonecznych, prawidłową orientację oraz funkcjonowanie wszystkich systemów.

07.10.2007 o 01:07 testowo włączono na 27 godzin silniki jonowe, co zużyło niespełna 0,28 kg ksenonu. Testy, przeprowadzone do 15.11.2007 na wszystkich pięciu poziomach ciągu wypadły pomyślnie. Łącznie silniki przepracowały 11 dni i 14 godzin.

28.11.2007 sonda weszła z nieznanych powodów w stan "safe mode", następnego dnia powróciła do normalnej pracy.

18.12.2007 o 00:08 sonda rozpoczęła rozpędzanie za pomocą silnika jonowego.

15.01.2008 o 06:00 sonda weszła w stan "safe mode" z powodu trafienia elektroniki kwantem promieniowania kosmicznego. Po kilku dniach próbnik powrócił do normalnej pracy.

Do 29.02.2008 przyrost prędkości sondy wyniósł 420 m/s. W ciągu 10 tygodni zużyto 19 kilogramów ksenonu.

Do 08.08.2008 zużyto 55,4 kilograma ksenonu.

Do 27.09.2008 sonda zużyła 67 kg ksenonu, co pozwoliło zmienić prędkość sondy o 1,68 km/s.

20.11.2008 planowo wyłączono napęd jonowy sondy. Zanim do tego doszło, za jego pomocą wykonano korektę kursu TCM-1. Po właściwym usytuowaniu sondy, silniki włączono 21.11.2008 o  00:31 na  2 godziny i 11 minut. Zmiana prędkości wyniosła nieco ponad 60 cm/s. W ciągu całego dotychczasowego lotu silniki zużyły mniej niż 72 kilogramy ksenonu, zwiększając prędkość sondy o 1,87 km/s. Ponowne uruchomienie napędu jonowego nastąpi dopiero w czerwcu 2009 roku, nie licząc korekty orbity TCM-2 oraz testów silników wiosną 2009 roku.

18.02.2009 o 00:27:58 nastąpił przelot koło Marsa (542 km) i manewr grawitacyjny, w wyniku którego orbita heliocentryczna sondy została zmieniona z: hp=1,22 AU, ha=1,68 AU, i=1,8° na hp=1,37 AU, ha=1,81 AU, i=6,1°. Krótko po przelocie sonda weszła w "safe mode" z powodu błędu programowego. Wyjście z tego stanu zajęło niespełna dwie doby, nie utracono żadnych danych.

21.03.2009 o 08:32 elektronika sonda została trafiona kwantem promieniowania kosmicznego, lecz nowe oprogramowanie, zgodnie z założeniem, nie spowodowało wejścia w "safe mode".

27.04.2009 wykonano 4-godzinny test pracy silników jonowych #1 i #3.

01.05.2009 wykonano 4-godzinny test pracy silników jonowych #1 i #3.

08.06.2009 wznowiono pracę napędu jonowego.

Do 27.09.2009 (druga rocznica startu) silniki jonowe przepracowały 389 dni, zużyły 103 kg ksenonu i zmieniły prędkość próbnika o 2,62 km/s. Obecnie orbita ma parametry: hp=1,42 AU, ha=1,87 AU, i=6,2°. Większa, niż przypuszczano, moc generowana przez baterie słoneczne pozwoliła na zwiększenie ciągu silników, w wyniku czego czas dotarcia do Westy skrócił się o 6 tygodni, zaś pobyt na jej orbicie o tyle samo wydłużył, natomiast czas pobytu na orbicie Ceres ulegnie wydłużeniu z 9 do 12 miesięcy.

Do 05.06.2010 sonda zużyła niespełna 165 kg ksenonu, co pozwoliło zmienić prędkość sondy o 4,3 km/s przy łącznym czasie pracy 620 dni.

W czerwcu 2010 roku doszło do zwiększenia tarcia w jednym z czterech kół zamachowych, w związku z czym wyłączono je, a jego funkcje w okresie od sierpnia 2010 do maja 2011 przejęły silniczki orientacji.

Do 27.09.2010 (trzecia rocznica startu) silniki jonowe przepracowały 715 dni, zużyły 189 kg ksenonu i zmieniły prędkość próbnika o 5,01 km/s. Obecnie orbita ma parametry: hp=1,89 AU, ha=2,13 AU, i=6,8°.

30.11.2010 zmiana prędkości sondy w wyniku pracy silnika jonowego wyniosła 5,5 km/s.

27.06.2011 sonda osiągnęła sferę Hilla (127000 km). Tego samego dnia w wyniku drobnej awarii nieprawidłowo otwarł się jeden z zaworów ksenonu, w wyniku czego sonda weszła w stan "miękkiego safe-mode". Powrót do normalnego działania nastąpił 30.06.2011. Skutkiem utraty ciągu będzie przylot do planetki szybszy o niespełna dobę.

Zdjęcie Westy wykonane 01.07.2011.

16.07.2011 o 04:48 sonda weszła na wysoką orbitę wokół planetki (4) Westa w odległości około 16000 km od jej powierzchni.

19.07.2011 sonda znajdowała się na wysokości około 9000 km i zbliżała się do jej powierzchni po spirali z prędkością 19 m/s.

21.07.2011 sonda znajdowała się na wysokości około 6000 km i zbliżała się do jej powierzchni po spirali z prędkością 10 m/s.

22.07.2011 sonda zaprzestała zniżania i z wysokości około 5200 km rozpoczęła systematyczne badania planetki.

28.07.2011 wznowiono obniżanie orbity.

02.08.2011 o 07:07 osiągnięto orbitę "zwiadowczą" (survey orbit) o parametrach: h=2700 km, i=90°, t=69 h.

11.08.2011 rozpoczęto fazę badawczą "survey orbit", sonda wykonywała ją przez 7 okrążeń (20 d). Dwukrotnie doszło do zaprzestania pracy spektrometru VIR, jednak jest on sprawny i przekazał znacznie więcej pomiarów, niż zakładano.

31.08.2011 o 23:05 rozpoczęto zniżanie do orbity HAMO (High Altitude Mapping Orbit, dV=65 m/s).

18.09.2011 osiągnięto orbitę HAMO (h=680 km).

29.09.2011 rozpoczęto badania na orbicie HAMO.

31.10.2011 zakończono badania na orbicie HAMO.

02.11.2011 sonda rozpoczęła obniżanie orbity HAMO do LAMO (h=180 km, t=4 h).

07.11.2011 przerwano na krótko działanie silnika, by wykonać kilka fotografii.

10.11.2011 sonda znajdowała się na wysokości około 400 km nad Westą.

17.11.2011 sonda znajdowała się na wysokości około 265 km nad Westą.

20, 23 i 27.11.2011 przerwano na krótko działanie silnika, by wykonać kilka fotografii.

01.12.2011 sonda znajdowała się na wysokości około 245 km nad Westą. Zmieniono również prawie całkowicie orientację orbity, obecna różni się od docelowej (30° na zachód od dotychczasowej) o niecały jeden stopień.

03.12.2011 sonda weszła w safe mode, gdyż nieco zbyt szybko wykonała manewr obrotu. Dwa dni później sytuację przywrócono do nominalnej.

08.12.2011 sonda znalazła się na wysokości około 210 km nad Westą, czym osiągnęła orbitę LAMO. Orbita LAMO jest o 10 km wyższa od planowanej uprzednio, ze względu na dokładniejszą znajomość masy i kształtu Westy. Czas obiegu Westy przez sondę wynosi 4 godziny i 21 minut, wysokość nad powierzchnią, ze względu na eliptyczność orbity i znaczącą nieregularność kształtu Westy waha się od 170 do 290 km.

12.12.2011 rozpoczęto fazę badawczą orbity LAMO, która potrwa minimum 70 dni.

17.12.2011 wykonano pierwszą cotygodniową korektę orbity, trwającą kilka godzin.

24.12.2011 wykonano drugą korektę orbity. Dwie korekty były na tyle dokładne, że dwie kolejne zostały odwołane.

13.01.2012 nastąpił reset komputera, spowodowany błędem oprogramowania. Sytuacja została 19.01.2012 przywrócona do normy.

21.02.2012 z powodu przeciążenia komputera nastąpił jego reset i wejście w safe mode. Powrót do pracy nastąpił w ciągu niespełna trzech dni.

29.02.2012 poinformowano o przedłużeniu badań na orbicie LAMO, które powinny zostać zakończone 20.02.2012. Jednak ze względu na prawie bezawaryjną pracę sondy w zapasie pozostało około 40 dni, część z nich postanowiono poświęcić na badania rozszerzone.

19.04.2012 poinformowano oficjalnie o przedłużeniu badań na orbicie LAMO o 40 dni. Spowoduje to opóźnienie odlotu sondy z początku lipca na 26.08.2012.

01.05.2012 rozpoczęto przejście powrotne na orbitę HAMO2 (h=680 km).

14.06.2012 sonda osiągnęła orbitę HAMO2.

25.07.2012 o 16:45 sonda ponownie rozpoczęła podnoszenie orbity.

08.08.2012 doszło do zwiększenia tarcia w drugim z czterech kół zamachowych, w związku z czym wyłączono je z użycia, a jego funkcje przejęły silniczki orientacji. Wznoszenie sondy z pułapu ponad 2100 km zostało wstrzymane na około 10 dni, a jej odlot z orbity planetki opóźniony z 26.08.2012 na 05.09.2012.

17.08.2012 wznowiono podnoszenie orbity.

25 i 26.08.2012 wykonano ostanie fotografie i pomiary Westy.

05.09.2012 około 06:26 sonda opuściła orbitę Westy i rozpoczęła podróż ku Ceres.

18.09.2014 postanowiono opóźnić o około miesiąc przylot do Ceres, planowany dotąd na około 25.03.2015. Powodem było przejście 11.09.2014 sondy w safe mode w wyniku trafienia kwantem promieniowania wyskoenergetycznego.

Szkic przedstawiający przechwycenie sondy przez Ceres.

26.01.2015 sonda osiągnęła sferę Hilla Ceres.

23.02.2015 sonda przeleciała w odległości 38600 km od Ceres.

06.03.2015 około 12:39 nastąpiło przechwycenie przez pole grawitacyjne (1) Ceres, w odległości ok. 60000 km od niej. Orbita miała parametry: hp=38000 km, ha=75850 km, i=34°. Jedno z pierwszych zdjęć Ceres.

19.03.2015 został osiągnięty apodemeter.

13.04.2015 orbita miała parametry: hp=15900 km, ha=62900 km, i=90,0°.

18.04.2015 osiągnięto peridemeter (15970 km).

23.04.2015 sonda osiągnęła orbitę RC3 (Rotation Characterization 3, h=13500 km), po czym na krótko weszła w safe mode.

25.04.2015 o 02:25 sonda rozpoczęła regularne badania naukowe Ceres.

09.05.2015 sonda zakończyła pobyt na RC3 i rozpoczęła przejście na Survey Orbit.

06.06.2015 sonda osiągnęła Survey Orbit (4430 km).

30.06.2015 sonda zakończyła badania na Survey Orbit i rozpoczęła przejście na HAMO. 17 minut po uruchomieniu silnika doszło do awarii, w wyniku której sonda weszła w safe mode.

02.07.2015 udało się przywrócić łączność, jednak do czasu wyjaśnienia przyczyny awarii zniżanie orbity zostało wstrzymane.

Na początku lipca 2015 kontroli lotu udało się ustalić przyczynę awarii, była nią usterka wychylania silnika nr 3.

14 i 16.07.2015 kontrolnie uruchomiono silnik nr 2.

Do 17.07.2015 sonda obniżyła orbitę do 3900 km.

Do 28.07.2015 sonda obniżyła orbitę do poniżej 1500 km.

13.08.2015 (plan przewidywał 04.08.2015) sonda dotarła na HAMO (1470 km), cztery dni później rozpoczęła fotografowanie powierzchni.

23.10.2015 około 22:30 sonda zakończyła pobyt na HAMO (hp=1440 km, ha=1460 km, i=91,3°) i rozpoczęła przejście na LAMO.

01.11.2015 sonda znajdowała się na orbicie o parametrach: hp=1100 km, ha=1140 km, i=90,9°.

08.12.2015 sonda osiągnęła orbitę LAMO (385 km).

30.06.2016 nastąpiło nominalne zakończenie misji.

01.07.2016 NASA zadecydowała o pozostawieniu sondy na dotychczasowej orbicie aż do całkowitego wyczerpania zapasów paliwa (8 kg hydrazyny). Została odrzucona opcja wykonania przelotu w pobliżu planetki (145) Adeona.

02.09.2016 około 01:50 rozpoczęto powrót na orbitę HAMO/XMO-2 (h=1480 km).

06.10.2016 sonda osiągnęła orbitę XMO-2.

04.11.2016 rozpoczęto przelot na orbitę XMO-3 (hp=7520 km, ha=9350 km, T=8 d).

05.12.2016 sonda osiągnęła orbitę XMO-3.

14.01.2017 sonda weszła w safe mode.

19.01.2017 sonda powróciła do pracy.

23.02.2017 rozpoczęto pierwszy z czterech segmentów przelotu na orbitę XMO-4.

26.02.2017 zakończono pierwszy segment przelotu na XMO-4.

08.03.2017 rozpoczęto drugi z czterech segmentów przelotu na orbitę XMO-4.

13.03.2017 zakończono drugi segment przelotu na XMO-4.

04.04.2017 rozpoczęto trzeci z czterech segmentów przelotu na orbitę XMO-4.

05.04.2017 osiągnięte zostało zostało apodemeter (53090 km).

12.04.2017 zakończono trzeci segment przelotu na XMO-4.

22.04.2017 wykonano pięciogodzinny manewr silnikiem jonowym. Był to początek czwartego segmentu przelotu na XMO-4, jego trzygodzinne zakończenie zaplanowano na 23/24.04.2017.

23.04.2017 awarii uległo trzecie i przedostatnie koło zamachowe w związku z czym sonda weszła w safe mode.

25.04.2017 sonda została przywrócona do normalnego funkcjonowania.

02.05.2017 orbita sondy miała parametry: ha=3100 km, hp=38450 km.

19.06.2017 misja sondy została formalnie zakończona.

19.10.2017 NASA przedłużyła misję sondy do wyczerpania paliwa, co ma nastąpić w drugiej połowie 2018 roku. Wcześniej perycentrum orbity zostanie obniżone do poniżej 200 km.

06.06.2018 sonda osiągnęła ostateczną orbitę XMO-7 (hp=35 km, ha=4000 km).

31.10.2018 zgodnie z oczekiwaniami wyczerpała się hydrazyna układu orientacji, sonda utraciła orientację i jej misja została zakończona.