Clementine fue la primera nave espacial estadounidense lanzada a la Luna en más de 20 años (desde Explorer 49 en junio de 1973). También conocida como el Experimento de Ciencia de Programa de Espacio Profundo (DSPSE), la nave espacial fue diseñada y construida para demostrar un conjunto de tecnologías ligeras, tales como pequeños sensores de imágenes, para futuras misiones de bajo costo que serán llevadas a cabo por el Departamento de Defensa. Clementine llevaba 15 componentes avanzados de prueba de vuelo y 10 instrumentos científicos.
Después del lanzamiento, la nave espacial permaneció en órbita terrestre hasta el 3 de febrero de 1994, momento en el que un cohete propulsor sólido se encendió para enviar el vehículo a la Luna. Después de dos vuelos subsiguientes de la Tierra el 5 de febrero y el 15 de febrero, Clementine entró con éxito en una órbita polar elíptica el 19 de febrero con un período de 5 días y una perilune (aproximación más cercana a la Luna) de 400 kilómetros. En los dos meses siguientes, transmitió alrededor de 1,6 millones de imágenes digitales de la superficie lunar; En el proceso, proporcionó a los científicos su primera mirada al paisaje lunar total, incluidas las regiones polares.
Después de completar 297 órbitas lunares, los controladores dispararon los propulsores de Clementine el 3 de mayo para inyectarlo en una trayectoria de encuentro en agosto de 1994 con el asteroide 1620 Geographos. Debido a un problema de computadora a las 14:39 UT el 7 de mayo que causó un empujador para disparar y utilizar todo el propulsor, la nave espacial se puso en una caída incontrolable a alrededor de 80 rpm sin control de giro. Los controladores se vieron obligados a cancelar el vuelo del asteroide y devolver el vehículo a las proximidades de la Tierra. Un problema de suministro de energía el 20 de julio disminuyó aún más la capacidad de funcionamiento del vehículo.
Eventualmente, la gravedad lunar tomó el control de Clementine y lo propulsó en una órbita heliocéntrica. La misión fue terminada en junio de 1994 cuando la caída de los niveles de suministro de energía ya no permitía un intercambio de telemetría claro.
El 3 de diciembre de 1996, el Departamento de Defensa anunció que los datos de Clementine indicaban que había hielo en el fondo de un cráter permanentemente sombreado en el polo sur lunar. Los científicos estiman que el depósito es de aproximadamente 60.000 a 120.000 metros cúbicos de volumen, comparable a un pequeño lago que tiene 4 campos de fútbol en superficie y 5 metros de profundidad. Esta estimación era muy incierta, sin embargo, debido a la naturaleza de los datos.
