La mission Artemis II constitue la première mission habitée du programme Artemis et vise avant tout à valider la capacité du vaisseau Orion à assurer la survie des astronautes au-delà de l’orbite basse terrestre. Cette mission présente des risques élevés, notamment parce qu’elle marque le retour de vols habités vers la Lune depuis Apollo 17 en 1972 et qu’il s’agit seulement du deuxième vol du lanceur SLS et du vaisseau Orion. Contrairement aux missions en orbite terrestre, un retour d’urgence depuis la Lune nécessite plusieurs jours, ce qui accroît les dangers. De plus, la rentrée atmosphérique s’effectue à très grande vitesse, augmentant les contraintes techniques. La probabilité de perte de l’équipage est estimée à plus de 1 sur 50, soit bien supérieure à celle des missions en orbite basse.

Les objectifs principaux sont techniques : il s’agit de tester l’ensemble des systèmes d’Orion en conditions réelles dans l’environnement cislunaire. Le système de support de vie, essentiel pour réguler l’air et la température, sera évalué pour la première fois avec un équipage. Les astronautes réaliseront également des manœuvres manuelles simulant des rendez-vous et amarrages en orbite, en préparation des futures missions.

La mission inclut aussi une expérimentation de communication laser appelée O2O, permettant des débits de données bien supérieurs aux systèmes radio traditionnels. Ce système servira à transmettre des données scientifiques, des communications et des plans de vol, complétant les communications radio existantes.

Sur le plan scientifique, Artemis II étudie les effets du vol spatial lointain sur le corps humain. Les astronautes seront équipés de capteurs pour mesurer l’exposition aux radiations et effectueront divers tests médicaux avant, pendant et après la mission. Des expériences analyseront le sommeil, l’activité physique et les réactions immunitaires, tandis que des tissus humains seront étudiés pour observer les effets cellulaires. Enfin, l’équipage mènera des observations géologiques de la Lune.