2007年9月27日，美国“黎明”号小行星探测器升空。

它此行的任务是前往火星和木星之间的小行星带，先后探测灶神星和谷神星这两颗人类以前从未尝试接触的著名小行星。通过观测研究这两颗小行星上的原始信息，来了解太阳系形成之初的状况及过程，同时科学家还希望了解小行星演化过程中水的作用；通过确定小行星上的物质成分，来加深对类地行星形成过程的认识，因为小行星上的物质成分与类地行星起源时的物质成分相似；通过对这两种不同小行星的起源和演化过程进行分析比较，来测定其内部结构的不同和原因。

“黎明”号探测器搭载有摄像机、红外线分光计和伽马射线与种子探测器等先进仪器，将从不同高度探测灶神星和谷神星。另外，还有巨大的太阳电池板，可以在探测器远离太阳时发电。

更为重要的是，“黎明”号装有3台氙离子推进器，可将太阳能转化为电能，再通过电能电离惰性气体氙气的原子，产生时速达14.32万千米的离子流，向探测器提供日渐增强的推动力。而且这些粒子推进器每天只消耗0.25千克氙，就可获得10米/秒的速度增量。在最初4天，它的时速将逐渐提高到96千米，1年后时速将升至惊人的8850千米，而届时消耗的燃料却只有15加仑，燃料利用效率是传统化学燃料发动机的10倍。另外，还装有12台用于变轨和姿控的小型肼燃料发动机，每台推力为0.9牛。由于这些强大推动力的存在，它因此成为了第一个在太阳系中环绕两个分离目标轨道的空间探测器。

2011年，“黎明”号探测器在飞行超过2.7×109千米后，成功进入灶神星轨道进行探测。在这里，它先后在高度从2700千米到120千米不等的几条不同轨道上进行探测，拍摄了多角度图片，测绘灶神星表面，帮助科学家绘制了灶神星地形图并开展相关研究，探究其地质史。

完成预定任务后，“黎明”号探测器于2012年9月离开灶神星，奔向谷神星。在2015年3月抵达谷神星后，开始了为期16个月的探测。由此，它成为了世界上第一个先后环绕两个地外天体飞行的深空探测器，也是有史以来首个造访矮行星并进入其轨道运行的深空探测器。