Saat Orion membumbung ke bulan, tahap atas SLS akan ditugaskan untuk menyebarkan cubesats untuk bulan dan ilmu lainnya sambil mendorong dirinya ke orbit yang mengelilingi matahari. Orion akan menargetkan orbit retrograde bulan. Ia akan tinggal di sana selama beberapa minggu, kemudian mendapatkan bantuan gravitasi dari bulan untuk perjalanan kembali ke Bumi.
Pesawat ruang angkasa memiliki tiga tujuan utama pada Artemis 1, masing-masing dirancang untuk menunjukkan daya tahan. Anggota tim misi ingin Orion menunjukkan bahwa ia dapat kembali melalui atmosfer Bumi dengan aman, dapat bekerja secara konsisten di lingkungan penerbangan dari peluncuran hingga pendaratan, dan dapat menjaga astronaut tetap aman di dalam selama pengambilan setelah kembali ke rumah.
Kegiatan penjangkauan, seperti mengambil foto narsis panel suryanya, akan berusaha membuat publik tetap terlibat dalam perjalanan panjang (seperti yang dimungkinkan oleh kecepatan transfer data Orion dari luar angkasa). “Ketika kami sampai pada titik di mana kami sebenarnya adalah yang terjauh dari pesawat ruang angkasa berperingkat manusia yang pernah ada, lebih jauh dari kendaraan Apollo mana pun, kami ingin menangkapnya dalam acara urusan publik,” kata LaBrode .
Tonggak utama terakhir Orion dari misi ini adalah masuk kembali dengan kecepatan tinggi melalui atmosfer Bumi, yang bertujuan untuk situs splashdown di lepas pantai San Diego. Orion akan turun ke Samudra Pasifik di bawah parasut dan, sebelum tiba, melakukan manuver “orientasi pendaratan” untuk meluncur ke gelombang laut di sudut kanan.
Di sana, tenaga kendaraan akan tetap menyala selama sekitar dua jam untuk menguji seberapa baik kinerja Orion dalam menjaga pendinginan bagi astronaut. Sebuah kapal Angkatan Laut AS kemudian akan memulihkan Orion, memancing pesawat ruang angkasa keluar dari air, kata pejabat NASA.
Setelah misi akan datang bulan analisis untuk memastikan SLS dan Orion memang siap untuk membawa manusia. Jadwal saat ini menyerukan Artemis 2 untuk mengangkat kru yang mengorbit bulan pada 2024 dan untuk Artemis 3, misi pendaratan manusia pertama di bulan sejak Apollo 17 pada 1972, untuk mendarat di permukaan tidak lebih awal dari 2025.