Das Satellitenpaar Grace ist ein Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die NASA hat Grace als zweite Mission ihres Earth System Science Pathfinder Projektes (ESSP) ausgewählt.

Die beiden baugleichen Satelliten, die am 17. März 2002 mit einer Rockot-Rakete gestartet wurden und nur jeweils 480 kg wiegen, sollen fünf Jahre die Erde umkreisen. Sie umrunden die Erde in einem Abstand von 220 km zueinander. Da sich dieser Abstand unter dem Einfluss der Erdgravitation verändert, lässt sich die entsprechende Distanz durch eine Mikrowellenverbindung zwischen den beiden Satelliten konstant bis auf einige tausend Millimeter bestimmen und somit das Schwerefeld unseres Planeten mit bisher unerreichter Genauigkeit vermessen. Erstmals konnten geringfügige Veränderungen im Schwerefeld erfasst werden, die von umwälzender Magma im Erdinneren oder auch von schmelzenden Gletschern oder sich verlagernden Meeresströmungen herrühren.

Die Grace-Satelliten stehen in der Nachfolge der Vorgängermission Champ, die im Jahr 2000 gestartet wurde. Sie basieren auf dem von Astrium entwickelten Flexbus-Konzept, das eine äußerst kostengünstige und schnelle Fertigung der Satelliten ermöglicht.

Astrium wird zwei neue Grace-FO-Forschungssatelliten für das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA bauen. Die entsprechende Vereinbarung wurde im November 2012 unterzeichnet. Die Mission Grace-FO (Grace = Gravity Recovery and Climate Experiment, FO = Follow On) wird ab August 2017 für mindestens fünf Jahre die äußerst erfolgreichen Messungen der ersten Grace-Satellitenzwillinge fortsetzen.