Orion est le nouveau vaisseau habité d'exploration spatiale développé à compter de 2006 par l'agence spatiale américaine de la NASA. Il est développé, à l'origine, dans le cadre du programme Constellation qui doit permettre d'emmener des hommes sur la Lune à l'horizon 2020 et doit remplacer la navette spatiale pour la relève des équipages de la Station spatiale internationale.
Il est officiellement présenté au public le 19 septembre 2005 sous le nom de Crew Exploration Vehicle (CEV) puis renommé Orion le 24 août 2006. Ce nom est celui d’une des navettes du film 2001: L'Odyssée de l'espace (1968), ainsi que d’un projet de propulsion nucléaire qui a été annulé. La NASA a annoncé le 31 août 2006 que le véhicule serait construit par Lockheed-Martin. Les premiers essais étaient prévus en 2008, un vol non habité en 2011, un vol habité en mars 2015 (au lieu de 2014) et un premier retour des astronautes sur la Lune en 2019, mais ces dates sont différées à la suite de difficultés essentiellement financières.
Le président américain Barack Obama annonce le 1er février 2010 l'abandon du programme Constellation qui ne peut bénéficier d'un financement suffisant et dont les objectifs sont jugés trop modestes. L'abandon du vol habité par la NASA, la pérennité de certains centres de l'agence américaine et la dépendance américaine vis à vis des vols Soyouz inquiètent une fraction significative des politiques et de la population. Le 15 avril 2010, le président américain indique que, malgré l'abandon du programme Constellation, le vaisseau Orion sera développé mais qu'il assurera uniquement le rôle de "canot de sauvetage" de la Station spatiale internationale.
Conçu dans le cadre du Programme Constellation, ce vaisseau utilise une architecture dite en ligne. Le vaisseau sera une capsule spatiale qui surmontera les nouveaux lanceurs Ares (comme pour le programme Apollo, dont il s'inspire grandement). Cela évitera les problèmes de la navette spatiale avec les morceaux d'isolants thermiques se détachant et pouvant la heurter.
Orion mesure 5,03 mètres de diamètre et 3,3 m de longueur,l'ensemble Orion a une masse de 20,5 tonnes dont 8,5 tonnes pour le module de commande 3,7 tonnes pour le module de service et 8,3 tonnes pour le carburant. Il pourra emporter de quatre à six astronautes, être réutilisé une dizaine de fois. Contrairement à toutes les autres capsules américaines (de Mercury à Apollo), son retour se fera sur la terre ferme, amorti par des coussins gonflables, et non dans l'océan.
Trois composantes principales forment Orion :
Comme Orion n'est pas destiné à se poser et à décoller, lors des missions lunaires et martiennes, un deuxième lanceur sera nécessaire. Ce dernier, dénommé Ares V, plus lourd que celui d'Orion (pouvant satelliser 125 tonnes), sera chargé de mettre en orbite le module d'accès à la surface lunaire Altair (comme le module lunaire (LEM) du programme Apollo). Orion s'arrimera en orbite terrestre à Altair et ils partiront ensemble vers leur destination. Une fois arrivés, les membres d'équipage iront tous dans le module d'atterrissage (contrairement à ce qui se passait dans le programme Apollo, où seulement deux astronautes sur trois se posaient sur la Lune). Le retour sur Terre se fera à bord d'Orion.
Réutiliser le concept du programme Apollo peut sembler faire du neuf avec du vieux, mais la NASA a préféré utiliser un concept éprouvé et donc moins cher, que de se lancer dans le développement d'un vaisseau totalement nouveau. De plus, les risques de retard sont ainsi amoindris, car c'est une véritable course contre la montre que la NASA doit effectuer pour pouvoir faire la jonction avec la fin de vie des navettes car, durant ce laps de temps (de 2010 à 2015), la Russie (avec Soyouz) et la Chine (avec Shenzhou) seront les seuls à pouvoir envoyer des astronautes dans l'espace.
Le 15 avril 2010, le président américain a décidé d'utiliser la capsule Orion en tant que « canot de sauvetage ». Barack Obama a toutefois annoncé qu'une partie du programme de retour sur la lune serait maintenue : le véhicule spatial Orion, qui servira de module d'urgence pour la station spatiale internationale, ainsi que le développement d'un lanceur lourd pour 2015.