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宇宙予算の削減と人員不足、そして技術上の問題から、探査機の打ち上げは度々延期された。2003年12月に計画は一度中止されていたが、2004年2月には復活した。この当時は2006年5月に打ち上げられ、2010年～2011年にベスタの、2014年～2015年にケレスの探査を行う予定になっていた。2005年11月に計画は「スタンドダウン（身を引く）」状態となった。2006年1月、NASAはドーン・ミッションの状態に関して何ら決定を下していなかったが、メディアは「無期限延期」のことではないかと報道した。2006年3月2日、予算が当初の予定を大幅に上回る4億4600万ドルにかさんだことを理由にミッションの中止が発表された。この時点で探査機はオービタル・サイエンシズ社によって90%まで組みたてられていた。しかし、観測装置を提供していたヨーロッパの学者たちやJPLがこれに抗議。その後、技術上の問題が既に解決し、予算超過が当初より低く見積もられたことから同27日に復活が決定された。
2007年7月7日午後4時9分（アメリカ東部標準時。日本時間7月8日午前5時9分）に打ち上げられる予定となっていたが、同日に悪天候のため打ち上げが延期されたのち、関係者の協議の末に、同月の打ち上げのチャンスが少ないことと他のロケットの打ち上げに影響することから、同年9月26日に打ち上げ延期が決定された。その後、悪天候により一日遅れて9月27日午前7時34分（アメリカ東部標準時。日本時間同日午後8時34分）に打ち上げに成功した。
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