GRACE (англ. Gravity Recovery And Climate Experiment)[2] — совместная спутниковая миссия NASA и Германского центра авиации и космонавтики, направленная на изучение гравитационного поля Земли и его временны́х вариаций, связанных, в частности, с процессами изменения климата.
GRACE картографирует гравитационное поле, измеряя положение двух идентичных спутников, находящихся на полярной орбите на высоте 500 км. Два спутника (NSSDC ID: 2002-012A и 2002-012B) были запущены с космодрома Плесецк 17 марта 2002 года.
Спутники непрерывно обмениваются радиосигналами в микроволновом диапазоне, что позволяет с микронной точностью отслеживать изменения расстояния между ними. Собственное движение и ориентация спутников регистрируются с помощью приёмников GPS, акселерометров и звёздных датчиков. Кроме того, спутники оснащены уголковыми отражателями для использования в спутниковой лазерной дальнометрии.
Спутники пролетают над каждым участком Земли приблизительно раз в месяц, что позволяет прослеживать естественные перемещения масс (преимущественно связанные с круговоротом воды в природе).
Концепция эксперимента была предложена в середине 1970-х годов, но общий технологический уровень не позволил приступить к реализации. Идея эксперимента заключалась в следующем: два идентичных спутника (часто называемых Том и Джерри, в честь героев одноимённой серии короткометражных мультфильмов, которые постоянно преследуют друг друга), летящих друг за другом по одной орбите с дистанцией 220 км, должны чрезвычайно точно измерять дистанцию между собой. Двигаясь по полярной орбите спутники будут испытывать гравитационное воздействие неоднородностей масс на поверхности и под поверхностью Земли. Для отслеживания колебаний спутников относительно друг друга на борту должны быть расположены акселерометры и дальномеры высокой точность. Так дистанцию требовалось измерять с точностью порядка 10 микрон. Предполагалось, что изменения гравитационного поля Земли позволят оценивать перемещения водных масс в океанах, в том числе глубинные и поверхностные течения, обмен масс между ледниками и океанами, а также геологические процессы под поверхностью Земли[3]. Ожидалось, что пространственное разрешение гравитационных карт, полученных на основе данных эксперимента GRACE, составит около 300 км — это примерно в 100 раз выше существовавших на момент старта программы моделей. Сами гравитационные карты планировалось обновлять раз в месяц. Данные, полученные в ходе миссии GRACE должны были свободно предоставляться научным организациям разных стран.[4].
Некоторые аналитики предполагали возможность использования данных, полученных в ходе эксперимента GRACE, в военных целях[4]: