Am 16. März 2002 wird das Satellitenpaar GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment) mit einer Rockot-Trägerrakete vom russischen Weltraumbahnhof Plesetsk in die Erdumlaufbahn gestartet. Mit den beiden Satelliten wollen Forscher das Schwerkraftfeld der Erde mit bislang unerreichter Genauigkeit vermessen. Dadurch wird es erstmals möglich sein, geringfügige Veränderungen im Schwerefeld aufzuspüren, die von umwälzender Magma im Erdinnern oder auch von schmelzenden Gletschern oder sich verlagernden Meeresströmungen herrühren.

Die beiden baugleichen Satelliten umrunden die Erde in einem Abstand von 220 Kilometern auf einer polaren Umlaufbahn in 500 Kilometern Höhe. Dabei messen die GRACE Zwillinge ständig und sehr genau den Abstand, den sie zueinander haben. Da dieser Abstand sich unter dem Einfluss der Erdgravitation verändert, lässt sich mit dieser Methode das Schwerefeld unseres Planeten vermessen. Während der gesamten Missionsdauer von fünf Jahren werden die Messungen alle 30 Tage ein aktualisiertes Modell des Erdgravitationsfeldes liefern. Außerdem erstellt jeder der beiden Satelliten täglich bis zu 200 Profile der Temperaturverteilung und des Wasserdampfgehalts in der Atmosphäre und der Ionosphäre. Jeder Satellit ist 3,1 mal 1,9 Meter groß und wiegt 490 Kilogramm.

GRACE ist ein direkter Nachfolger des zweiten Satelliten des GFZ Potsdam, CHAMP (Challenging Minisatellite Payload, astronews.com berichtete) und stellt ein Paradebeispiel internationaler Kooperation in den Geowissenschaften dar. Das Satelliten-Tandem GRACE ist ein Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Das DLR-Raumfahrt-Kontrollzentrum ist für den Satellitenbetrieb und Datenempfang verantwortlich. Das Missionsmanagement liegt bei NASA/JPL. Gebaut wurden die beiden Satelliten von der Firma Astrium GmbH in Friedrichshafen. Der Transport in die Erdumlaufbahn wird von dem deutsch-russischen Unternehmen Eurockot durchgeführt. Die wissenschaftliche Datenauswertung erfolgt durch das GeoForschungsZentrum (GFZ) in Potsdam und das Center for Space Research (CSR) an der Texas University in Austin.

Der Start der beiden Satelliten erfolgt vom 800 km nördlich von Moskau gelegenen Startplatz Plesetsk in Nordrussland. Für den Transport der GRACE Zwillinge in ihre Umlaufbahn ist eine Trägerrakete des Typs Rockot ausgewählt worden. Die Rockot ist eine dreistufige Flüssigtreibstoff-Rakete, bei deren ersten beiden Stufen es sich um Adaptionen der russischen Interkontinentalrakete SS-19 handelt. Als Oberstufe kommt die neu entwickelte, aber bereits flugerprobte Breeze KM hinzu, die mehrfach gezündet werden kann und äußerst manövrierfähig ist. Die Rockot, die Nutzlasten von bis zu 1.900 Kilogramm in erdnahe Umlaufbahnen bringen kann, hat ihre Zuverlässigkeit bereits in vier Flügen nachgewiesen.