Die Zerstörung der Raumfähre Columbia im Jahr 2003 veranlasste die National Aeronautics and Space Administration (NASA), nach alternativen Methoden der Raumfahrt zu suchen. Das Fahrzeug, das das Space Shuttle ersetzen soll, ist die Constellation Orion von Lockheed Martin. Die Orion scheint der Apollo-Sonde der 1960er Jahre sehr ähnlich zu sein, obwohl sie größer und viel fortschrittlicher ist. Orion wird eine vierköpfige Crew aufnehmen, deren Hauptziel die Forschung ist. Im Gegensatz zu früheren Mondmissionen werden alle vier Besatzungsmitglieder das Raumfahrzeug im Orbit verlassen, um zur Mondoberfläche zu reisen.
Orion wurde manchmal „Apollo auf Steroiden“ genannt, weil es dem ursprünglichen Mondfahrzeug ähnelte. In vielerlei Hinsicht ist es Apollo viel ähnlicher als das aktuelle Space Shuttle. Orion hat die Form eines Kegels und verfügt über eine Kapsel, die bei seiner Rückkehr zur Erde mit dem Fallschirm abspringt, anstatt wie das Flugzeug des Space Shuttles zu landen.
Die Pläne für Orion haben einen Durchmesser von 16.5 Fuß (5 Meter) und eine Höhe von 10.8 Fuß (3.3 Meter). Es wiegt im leeren Zustand etwa 31,000 kg. Das geschätzte bewohnbare Volumen beträgt 14,000 Kubikfuß (692 Kubikmeter). Damit ist es größer als Apollo, aber kleiner als das Space Shuttle.
Orion wird über ein einmotoriges Servicemodul verfügen, das Lagerplätze beherbergt. Die Grundfunktionen werden von Batterien und stromerzeugenden Brennstoffzellen betrieben. Diese elektrischen Funktionen werden durch Solaranlagen verbessert, die die Leistung während der unbemannten Mondumlaufbahn auf einem minimalen Niveau halten.
Der Start muss sorgfältig getimt werden, damit eine Mondlandung erfolgreich ist. Zuerst wird Orion von der Kennedy-Raumstation mit einer Ares-I-Trägerrakete starten. Eineinhalb Stunden nach ihrem Start wird eine Res-V-Rakete die Mondlandesonde Altair und eine Erdabflugstufe in die Erdumlaufbahn bringen, um Orion zu treffen. Sie werden sich bis zu vier Tage lang der Erde anschließen und sie umkreisen, während sie darauf warten, dass sich der Mond in der richtigen Position befindet.
Wenn das Translunar-Injektionsfenster geöffnet ist, was bedeutet, dass der Mond richtig auf das Fahrzeug ausgerichtet ist, wird die Erde-Abflugstufe das verbundene Raumfahrzeug in Richtung Mond schießen. Die Erdabgangsstufe wird dann wegfallen und der Altai Lunar Lander schießt das verbleibende Fahrzeug in eine Umlaufbahn um den Mond. Die Besatzung wird den Lunar Lander verwenden, um sicher auf der Mondoberfläche zu landen, während der Rest der Raumsonde in der Umlaufbahn bleibt und auf ihre Rückkehr wartet.
Die erste Mission von Constellation Orion wird eine Reise zur Internationalen Raumstation sein. Dieser erste Test des Systems wird helfen, alle Probleme zu lokalisieren, die einer Mondlandung schaden könnten. Das Ziel der ersten Mondreise ist ein siebentägiger Aufenthalt an der Oberfläche. Wissenschaftler planen, dies innerhalb eines Jahrzehnts nach Orions erster Mission auf 180 Tage auszudehnen, mit dem letztendlichen Ziel einer Mondstation. Es kursierten Gerüchte, dass eine eventuelle Marslandung mit einem Mondstart beginnen wird, so dass die Orion-Missionen vermutlich die Gewässer auf diese Möglichkeit testen werden.