In Kooperation zwischen dem DLR und der NASA war in den 1990er Jahren das Projekt GRACE konzipiert worden. Das Missionsmanagement lag beim JPL der NASA, während das GSOC in Oberpfaffenhofen den Flug überwachte und für den Datenempfang verantwortlich zeichnete. Der Bau der beiden baugleichen Satelliten „Tom“ & „Jerry“ erfolgte bei Astrium in Friedrichshafen. Wissenschaftlich betreut wurde das Unternehmen vom GFZ in Potsdam und der University of Texas. Ziel des Unternehmens war die Vermessung des Gravitationsfeldes der Erde mit bisher unerreichter Genauigkeit. Dazu mußten die beiden Satelliten im Abstand von etwa 220 km zueinander die Erde umkreisen und dabei beständig ihren Abstand zueinander vermessen. Aufbauen konnten die deutschen Forscher dabei auf den Erfahrungen mit dem GFZ Satelliten CHAMP. Quasi zwei dieser Satelliten machten nun das Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) aus. Die NASA hatte das Projekt als zweite Mission in ihr Earth System Science Pathfinder Program (ESSP) aufgenommen. Die Idee hinter der Mission war, den Abstand zwischen beiden Satelliten kontinuierlich bis auf einige tausendstel Millimeter genau zu vermessen. Unter dem Einfluß der Erdgravitation veränderte sich der Abstand, was Rückschlüsse auf das Schwerefeld zuließ. Aber nicht nur eine genauere Referenz für den „Normal Null“ Wert und eine präzise Kartierung des Gravitationsfeldes der Erde erhofften sich die Wissenschaftler. Die Daten waren geeignet, beispielsweise verläßlich Informationen hinsichtlich der Frage zu sammeln, ob das Polareis wirklich abschmolz oder ob sich die Meere lediglich in Folge der Erwärmung „ausdehnten“. Der also von Wissenschaftlern unterschiedlichster Disziplinen sehnsüchtig erwartete Start von GRACE 1 und GRACE 2 wurde seit dem 23.11.2001 mehrfach verschoben und fand schließlich am 17.03.2002 (nach einem letzten 24-stündigen Aufschub wegen zu starker Höhenwinde) vom russischen Kosmodrom Plesetsk statt. Zum Einsatz kam eine Rockot-KM Konversionsrakete, die bei dieser Gelegenheit ihren ersten kommerziellen Einsatz erlebte. Und gleich diese Mission stellte höchste Ansprüche an den zeitlichen Ablauf, die räumliche Ausrichtung der Bris-KM Endstufe und die Einhaltung einer vorgegebenen Trenngeschwindigkeit. Ungewöhnlich war auch die Vorgabe, die beiden Satelliten gleichzeitig in gegensätzliche Richtungen auszusetzen. Die Rakete enttäuschte die Erwartungen nicht und setzte die beiden Satelliten tatsächlich mit einer Präzision aus, die die Vorgaben noch übertraf. Die auf fünf Jahre angelegte Mission lieferte revolutionäre Ergebnisse und wurde daher auch unter Ausnutzung der verfügbaren Ressourcen maximal ausgedehnt. Für 2017 hofften NASA und DLR auf den Start einer Nachfolgemission, so daß eine nahezu unmittelbare Fortführung der GRACE Meßkampagne möglich werden würde. Der Start der GRACE-FO Satelliten verzögerte sich dann aber auf 2018, weil die gebuchte Dnepr-1 Rakete nicht mehr verfügbar war. Nachdem im Lauf der Zeit bei GRACE 2 bereits sieben von zwanzig Batteriezellen versagt hatten, brach im September 2017 seine Energieversorgung zusammen und der Kontakt zum Satelliten ging verloren. Die Hoffnung, bei günstigerem Sonnenstand die Forschungen fortsetzen zu können, erfüllte sich nicht. Aber eine kontrollierte Deaktivierung seiner Systeme war immerhin noch möglich. Ab dem 13.10.2017 wurde zudem mit den minimalen noch verbliebenen Treibstoffreserven eine Bahnabsenkung eingeleitet, so daß GRACE 2 am 24.12.2017 verglühte. Währenddessen liefen mit GRACE 1 noch einige abschließende Tests, bevor auch er am 10.03.2018 verglühte.