A Dawn está equipada com 3 instrumentos responsáveis por estudar o asteroide Vesta e o planeta anão Ceres ao longo da missão. São eles:
A Framing Camera: uma câmera de 150mm de distância focal f/7.9 e sete filtros de cor diferentes. Captando imagens no espectro da luz visível esse instrumento permite estudar a superfície dos dois protoplanetas.
O Detector de Neutrons e Raios Gama auxiliará a estudar a composição dos elementos das superfícies.
O Espectrômetro de mapeamento no visível e infravermelho irá registrar fotos em mais 400 comprimentos de onda diferentes por pixel para comparações de mineralogia com dados de laboratório na Terra. Um instrumento semelhante está a bordo da Sonda Rosetta que orbita o cometa 67P.
Tudo isso é abastecido pela energia coletada nos painéis solares e a sonda viaja movida por um motor iônico de xenônio.
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