Natten mellom 18. og 19. oktober 1942 ble Kjelstrup sammen med Knut Haugland, Jens-Anton Poulsson og Claus Helberg sluppet i fallskjerm over Hardangervidda som fortropp for Vemork-aksjonen (operasjon Grouse). Formålet for aksjonen var å stanse tyskernes produksjon av tungtvann ved Norsk Hydros fabrikk ved Vemork på Rjukan. Styrken skulle forberede landingsplass for glidefly, merke landingsområdet, og være veivisere for de engelske styrkene som skulle være med i Vemork-aksjonen. Planen var at engelske commandosoldater skulle flys inn og lande på halvøya mellom Møsvatns to armer. Gruppen Freshman bestod av 30 mann fra Royal Engineers som skulle flys inn i to Horsa glidefly til området ved Møsvatn, men begge glidere og en Halifax forulykket på Vestlandet 19. november på grunn av dårlig vær. De overlevende ble senere drept av tyskerne. Totalt døde 41 engelskmenn.