Artemis I

Kosmická loď Orion s ICPS na oběžné dráze

SLS ve verzi Block 1 použitý pro tuto misi se bude skládat ze dvou pěti-segmentových Urychlovacích bloků na pevné palivo, čtyř motorů RS-25D, které původně létaly na raketoplánu, a kryogenního druhého stupně. Artemis I má prověřit systémy lodi před pilotovaným letem a kromě toho otestuje i tepelnou ochranu při vysoké návratové rychlosti, která bude 11 km/s.

Dne 16. ledna 2013 NASA oznámila, že Evropská kosmická agentura postaví pro Orion servisní modul na základě evropské zásobovací lodi Automated Transfer Vehicle, takže let může být také považován za test toho, jak spolupracuje evropská část s ostatními americkými systémy.[3]

Při Exploration Flight Test 1 (EFT-1) byla kabina konstruována tak, že pokud by se přidaly i chybějící části (sedadla, systém podpory života), nedosáhlo by se požadované hmotnosti. Bylo plánováno, že následné kapsle budou na základě výrobních zkušeností upraveny tak, aby byly lehčí.

V lednu 2015 NASA a Lockheed oznámili, že některé komponenty v kabině pro Artemis I mají být až o 25 procent lehčí ve srovnání s předchozí. Toho by bylo dosaženo změnou primární struktury – kabina pro Artemis I by mohla být svařena ze 3 panelů pro kužel, oproti 6 panelům použitých pro kabinu EFT-1. Celkový počet svarů by se snížil z 19 na 7,[4] čímž se ušetří další hmotnost svařovacího materiálu. Další úspory byly způsobeny přezkoumáním různých komponent a kabeláže. Pro Artemis I bude kapsle vybavena kompletním systémem podpory života, ale zůstane bez posádky.[5] V únoru 2017 NASA oznámila, že Robert Lightfoot, dočasný správce agentury, požádal o průzkum možnosti změny letu Artemis I na pilotovaný.[6] Při pilotované variantě by letěli dva astronauti a let by byl z bezpečnostních důvodů mnohem kratší. Takováto změna by znamenala i oddálení startu.[7] Dne 12. května 2017 NASA oznámila, že mise Artemis I bude opravdu bezpilotní.

MPCV adaptér pro 13 CubeSatů s pružinovými vypouštěči

Třináct nízkonákladových CubeSatů bylo vybráno jako sekundární náklad pro testovací let Artemis I.[8] Budou umístěny na druhém stupni rakety. Dva CubeSaty byly vybrány prostřednictvím NASA Next Space Technologies for Exploration Partnership, tři prostřednictvím Human Exploration and Operations Mission Directorate, dva prostřednictvím Science Mission Directorate a tři byly vybrány od mezinárodních partnerů NASA. V prvním kole byly vybrány tyto satelity:[9][10]

• Lunar Flashlight je vesmírná sonda, která má určit přítomnost, nebo nepřítomnost nekrytého vodního ledu a z měřit jeho koncentraci s přesností jednoho až dvou kilometrů v trvale zastíněných místech na měsíčním jižním pólu.[11][12]
• Near-Earth Asteroid Scout je koncept řiditelného CubeSatu se solární plachtou, který by měl být schopný setkání s blízkozemním asteroidem.[13] Pozorování bude bude provedeno při blízkém průletu (asi 10 km) prostřednictvím monochromatické kamery s vysokým rozlišením pro měření fyzikálních vlastností asteroidů v blízkosti Země. Získané informace se také budou moci využít u plánované mise Asteroid Redirect Mission.
• BioSentinel je mise v rámci astrobiologie, která použije kvasinky pro detekci, měření a porovnání vlivu vesmírného záření na živé organismy při dlouhém pobytu mimo nízkou oběžnou dráhu Země.
• LunIR je kosmická loď navržená společností Lockheed Martin pro let k Měsíci.
•  Lunar IceCube, navržený univerzitou Morehead State, bude hledat důkazy o vodním ledu z nízké oběžné dráhy Měsíce.
• CuSP (CubeSat for Solar Particles) bude jedním z prvních CubeSatů pohybujících se meziplanetárním prostorem. Je navržen tak, aby studoval částice a magnetické pole, které proudí ze Slunce,[14] a má sloužit jako základ koncepce proveditelnosti sítě stanic pro sledování vesmírného počasí.
• Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map), navržený na Arizonské státní univerzitě, bude mapovat vodík uvnitř kráterů poblíž jižního pólu Měsíce. Použije detektor neutronů pro měření energií neutronů, které interagují s materiálem na povrchu měsíce. Jeho mise má trvat 60 dní, během kterých oběhne 141 kolem Měsíce.[15]
• EQUULEUS, předložený agenturou Tokijskou univerzitou a JAXA, bude zkoumat zemskou plazmosféru a radiační prostředí v okolí Země. Zároveň bude také demonstrovat nízkoenergetické manévry pro kontrolu trajektorie v prostoru mezi Zemí a Měsícem.[16]
• OMOTENASHI, předložený agenturou JAXA, bude demonstrovat technologie pro malé, nízkonákladové sondy pro studium Měsíčního povrchu. Bude také zkoumat záření v okolí Měsíce.
• ArgoMoon, předložený Italskou kosmickou agenturou, je navržen tak, aby snímkoval Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) společně s Orionem. Také bude demonstrovat technologie nezbytné pro manévrování a práci malé kosmické lodi v blízkosti ICPS.

NASA udělila v březnu 2015 dvě zakázky na CubeSaty. Jeden od společnosti Lockheed Martin (1,4 milionu dolarů) a druhý Morehead State University (7,9 milionu dolarů). Ty dostaly za úkol vyvinout SkyFire a Lunar IceCube, ty by mohly být vyneseny při letu Artemis I.[17][18] Tři zbývající CubeSaty byly vybrány prostřednictvím soutěže Cube Quest Challenge, kterou vyhlásila NASA a soutěží v ní týmy z USA.[19] Dne 8. června 2017 byly v NASA Ames vyhlášeny tyto vítězné CubeSaty:[20]

• Cislunar Explorers, Cornellova univerzita, Ithaca, New York
• CU-E³, Coloradská univerzita v Boulderu
• Team Mile, Fluid & Reason, LLC, Tampa, Florida

Soutěž měla přispět k otevření průzkumu hlubokého vesmíru nevládním sondám.

Apollo 8 byla podobná mise, která se uskutečnila v roce 1968. Posádku tvořili tři astronauti a byla určena pro testy velitelského a servisního modulu Apolla mimo nízkou oběžnou dráhu Země. Motor servisního modulu byl využit třikrát pro vstupy a opuštění oběžné dráhy Měsíce.[21]