2001 Mars Odyssey est un vaisseau spatial robotisé en orbite autour de la planète Mars. Le projet a été développé par la NASA et sous-traité à Lockheed Martin, avec un coût prévu pour l'ensemble de la mission de 297 millions de dollars américains. Sa mission est d'utiliser des spectromètres et un imageur thermique pour détecter des preuves d'eau et de glace passées ou présentes, ainsi que d'étudier la géologie et l'environnement radiatif de la planète. On espère que les données obtenues par Odyssey aideront à répondre à la question de savoir si la vie existait sur Mars et à créer une évaluation des risques de rayonnement que les futurs astronautes sur Mars pourraient subir. Il sert également de relais pour les communications entre le rover Curiosity, et auparavant les rovers d'exploration de Mars et l'atterrisseur Phoenix, vers la Terre. La mission a été nommée en hommage à Arthur C. Clarke, évoquant le nom de son film de 1968 et de celui de Stanley Kubrick, 2001 : A Space Odyssey. a atteint l'orbite de Mars le 24 octobre 2001 à 02h30 UTC (23 octobre, 19h30 PDT, 22h30 EDT). Le 28 mai 2002 (sol 210), la NASA a signalé que l'instrument GRS d'Odyssey avait détecté de grandes quantités de l'hydrogène, signe qu'il doit y avoir de la glace à moins d'un mètre de la surface de la planète, et a procédé à la cartographie de la distribution de l'eau sous la surface peu profonde. L'orbiteur a également découvert de vastes dépôts de glace d'eau en vrac près de la surface des régions équatoriales. Le 15 décembre 2010, il a battu le record du plus long vaisseau spatial en service sur Mars, avec 3 340 jours de fonctionnement. Odyssey a également servi de principal moyen de communication pour les explorateurs de surface de Mars de la NASA au cours de la dernière décennie, jusqu'au rover Curiosity. Il détient actuellement le record du plus long vaisseau spatial actif en orbite autour d'une planète autre que la Terre, devant le Pioneer Venus Orbiter (servi 14 ans) et le Mars Express (servi plus de 17 ans), à 20 ans, 7 mois. et 11 jours. En octobre 2019, il se trouve sur une orbite polaire autour de Mars avec un demi-grand axe d'environ 3 800 km ou 2 400 miles. Il a suffisamment de propulseur pour fonctionner jusqu'en 2025.

La National Aeronautics and Space Administration (NASA) est une agence indépendante du gouvernement fédéral américain responsable du programme spatial civil, ainsi que de la recherche aéronautique et spatiale. La NASA a été créée en 1958, succédant au National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). La nouvelle agence devait avoir une orientation nettement civile, encourageant les applications pacifiques dans les sciences spatiales. Depuis sa création, la plupart des efforts d'exploration spatiale des États-Unis ont été menés par la NASA, y compris les missions d'atterrissage Apollo Moon, la station spatiale Skylab et plus tard la navette spatiale. La NASA soutient la Station spatiale internationale et supervise le développement du vaisseau spatial Orion, du système de lancement spatial, des véhicules de l'équipage commercial et de la future station spatiale Lunar Gateway. L'agence est également responsable du programme de services de lancement, qui assure la supervision des opérations de lancement et la gestion du compte à rebours pour les lancements sans équipage de la NASA.

La science de la NASA se concentre sur une meilleure compréhension de la Terre grâce au système d'observation de la Terre ; faire progresser l'héliophysique grâce aux efforts du programme de recherche en héliophysique de la Direction de la mission scientifique; explorer des corps à travers le système solaire avec des engins spatiaux robotiques avancés tels que New Horizons ; et la recherche de sujets d'astrophysique, tels que le Big Bang, à travers les Grands Observatoires et les programmes associés.