Στο δρόμο για τη Σελήνη βρίσκονται δύο όμοιες διαστημοσυσκευές της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας (NASA), που εκτοξεύτηκαν πριν λίγες μέρες από το ακρωτήριο Κανάβεραλ, με τον ίδιο πύραυλο «Δέλτα-2».

Σκοπός της αποστολής GRAIL είναι να δημιουργήσει ένα χάρτη, ένα λεπτομερές ανάγλυφο, των μικροδιαφορών στο βαρυτικό πεδίο της Σελήνης, δέκα φορές ακριβέστερο από τα υπάρχοντα στοιχεία όσον αφορά την πλευρά που έχει στραμμένη προς τη Γη και 1.000 φορές ακριβέστερο όσον αφορά την αθέατη πλευρά. Θα είναι το ισοδύναμο μιας αξονικής τομογραφίας από την επιφάνεια, ως το κέντρο της Σελήνης, που θα αποκαλύψει τις υπόγειες δομές και έμμεσα και τη θερμική εξέλιξή της. Γι' αυτό και η αποστολή ονομάστηκε GRAIL, που είναι τα αρχικά στα αγγλικά της ονομασίας Μέτρηση Βαρύτητας και Εργαστήριο Εσωτερικού (σ.σ. της Σελήνης). Η ακριβής καταγραφή του βαρυτικού πεδίου του φεγγαριού θα επιτρέψει τη διεύρυνση της επιστημονικής γνώσης σχετικά με τον τρόπο σχηματισμού και γεωλογικής εξέλιξης των βραχωδών ουράνιων σωμάτων και ιδιαίτερα εκείνων του εσωτερικού ηλιακού συστήματος, δηλαδή της Γης, της Αφροδίτης, του Αρη και του Ερμή. Επιπλέον τα δεδομένα της αποστολής GRAIL θα είναι εξαιρετικό βοήθημα για την πλοήγηση όλων των επόμενων αποστολών στο φεγγάρι.

Τα δίδυμα GRAIL θα κάνουν τρεις έως τέσσερις μήνες για να φτάσουν στη Σελήνη, ακολουθώντας διαφορετικές τροχιές, που περνάνε κοντά από το σημείο Λαγκράντζ 1, δηλαδή το ένα από τα δύο σημεία στο Διάστημα, όπου η βαρυτική έλξη του Ηλιου εξισορροπείται από τη βαρυτική έλξη της Γης. Στη συνέχεια επί δύο μήνες θα αναπροσαρμόσουν την τροχιά τους μέχρι να βρεθούν σε σχεδόν κυκλική πολική τροχιά γύρω από τη Σελήνη, σε ύψος 50 χιλιομέτρων από την επιφάνειά της.

Η μέτρηση των μικροδιαφορών στη βαρύτητα θα γίνει με τον εξής τρόπο: Τα σκάφη θα κινούνται σε συγκεκριμένη απόσταση μεταξύ τους (200 χλμ.), την οποία θα μετρούν με ακρίβεια με βάση το χρόνο που κάνουν τα ραδιοκύματα που θα εκπέμπουν για να κινηθούν από το ένα στο άλλο. Οταν το προπορευόμενο σκάφος βρεθεί πάνω από περιοχή σχετικά αυξημένης βαρύτητας, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να επιταχυνθεί λίγο και να αυξηθεί μερικά εκατομμυριοστά του μέτρου η απόστασή του από το σκάφος που ακολουθεί. Οταν βρεθεί πάνω από περιοχή σχετικά μειωμένης βαρύτητας, αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να επιβραδυνθεί και να μειωθεί ανάλογα η απόστασή του από το δεύτερο σκάφος. Οι μεταβολές στην απόσταση των δύο σκαφών μαζί με άλλα τηλεμετρικά δεδομένα, που προσδιορίζουν τη θέση τους κάθε στιγμή πάνω από την επιφάνεια της Σελήνης, θα μεταδίδονται στη Γη, ώστε με τη βοήθεια ηλεκτρονικών υπολογιστών να σχηματιστεί το ανάγλυφο του σεληνιακού βαρυτικού πεδίου. Οι διαστημοσυσκευές είναι εξοπλισμένες και με κάμερες που θα πάρουν φωτογραφίες και θα βιντεοσκοπήσουν όλη τη σεληνιακή επιφάνεια, υλικό που θα χρησιμοποιηθεί για τη γνωριμία μαθητών της μέσης εκπαίδευσης με το φεγγάρι.

Η επιστημονική φάση λειτουργίας θα διαρκέσει τρεις μήνες και στη συνέχεια τα σκάφη GRAIL θα πυροδοτήσουν ανασχετικούς πυραύλους, για να καταπέσουν και να συντριβούν στην επιφάνεια του φυσικού δορυφόρου της Γης. Η αποστολή GRAIL είναι το σεληνιακό ανάλογο της αποστολής GRACE (από τα αρχικά στα αγγλικά της ονομασίας Μέτρηση Βαρύτητας και Κλιματολογικό Πείραμα), επίσης δίδυμων σκαφών που εκτοξεύτηκαν το 2002 και μελέτησαν λεπτομερώς τη γήινη βαρύτητα και συνεχίζουν να λειτουργούν ακόμα.