La mission Orbital Express est un projet expérimental de l'agence de recherche militaire américaine, la DARPA, destiné à mettre au point des techniques de maintenance et de réparation de satellites en orbite de manière que celles-ci soient peu couteuses et sans risques. Le projet Orbital Express met en œuvre deux satellites :
ASTRO (Autonomous Space Transport Robotic Operations) est le satellite actif ; c'est un prototype de satellite de maintenance et de réparation. ASTRO a été construit par Boeing. Il pèse environ 700 kg. ASTRO dispose d'un système d'amarrage, d'un bras et d'un système permettant le ravitaillement en ergols.
NEXTSat (Next Generation Serviceable Satellite) représente le satellite à dépanner. D'une masse de 224 kilos il présente des caractéristiques permettant sa maintenance et sa réparation en orbite : il dispose d'un système d'amarrage et le plein en ergols peut être fait en orbite.
La mission a pour objectif de tester les techniques suivantes :