Im Rahmen des Earth Systems Science Pathfinder Programms der NASA, an dem sich auch andere Nationen mit eigenen Satelliten beteiligten, startete am 28.04.2006 eine Delta 7420 mit zwei Forschungssatelliten von der Vandenberg AFB. Der französisch-​amerikanische Satellit CALIPSO (basierend auf dem Proteus Bus von Alcatel Space) war als PICASSO-​CENA (Pathfinder Instrument for Cloud and Aerosol Spaceborne Obeservation — Climatologie Etendue des Nuages et des Aerosols) als dritte ESSP Mission konzipiert worden. Als die Mission schließlich realisiert wurde, zählte sie allerdings offiziell nicht mehr zum ESSP Programm. Der Satellit wurde mit einem polarisations-​sensitiven LIDAR (Light Detection and Ranging) ausgestattet, das auf zwei Wellenlängen (532 nm and 1064 nm) operierte. Seine Messungen wurden von einem Imaging Infrared Radiometer (IIR) und einer Wide Field Camera (WFC) ergänzt. Damit konnten Informationen zur Aerosolverteilung und Wolkenbeschaffenheit gewonnen werden, die große Relevanz für das Erdklima haben. Speziell der Untersuchung von komplexen Wolkenstrukturen diente auch der zweite Satellit, CloudSat. Diese Mission hatte ihren Ursprung ebenfalls im ESSP Programm (ESSP 4). Sie wurde als Kooperation zwischen NASA und USAF (Space Test Program) realisiert. Einziges Instrument war das Cloud Profiling Radar (CPR). Dieses Millimeterwellen-​Radar war 1.000 mal empfindlicher als die üblicherweise auf meteorologischen Satelliten eingesetzten Instrumente. Vor allem aber war es in der Lage, auch noch sehr dicke Wolken mit starken Regen– und Schneefällen zu durchdringen. Der Start der beiden Satelliten mußte unter Einhaltung eines extrem knappen Zeitfensters von täglich lediglich einer Sekunde erfolgen. Denn sie sollten in den sogenannten „A-​Train“, eine Formation aus weiteren Umweltsatelliten, präzise integriert werden. Technische Probleme und die Wetterbedingungen machten wiederholt in letzter Minute die Startchancen zunichte. Der siebte Startversuch war schließlich von Erfolg gekrönt. Beide Satelliten erreichten die vorgesehene sonnensynchrone Bahn in rund 700 km Höhe.
Sowohl CALIPSO als auch CloudSat übertrafen ihre eigentlich in Monaten bemessene Lebensdauererwartung signifikant und so konnten 2016 die beteiligten Wissenschaftler das 10-​jährige Jubiläum der Doppelmission feieern. Allerdings trat bei CloudSat am 17.04.2011 ein ernstes Batterieproblem auf, so daß der Satellit nur noch im Sonnenlicht Daten sendete und Kommandos annahm. Um andere Satelliten des „A-​Train“ nicht zu gefährden, scherte CloudSat daraufhin aus der Konstellation aus, kehrte aber nach rund einem Jahr am 15.05.2012 in diese zurück.