Tàu Orion sẽ bay sát bề mặt Mặt trăng hai lần trước khi đốt động cơ để bay trở về Trái đất vào giữa tháng 12, kết thúc nhiệm vụ Artemis 1.
Nhiệm vụ Artemis cất cánh vào 13h47 ngày 16/11 theo giờ Hà Nội từ bệ phóng 39B ở Trung tâm Vũ trụ Kennedy của NASA, đánh dấu lần phóng đầu tiên của tên lửa Hệ thống phóng không gian (SLS) khổng lồ và khởi đầu chuyến bay kéo dài 25 ngày tới Mặt trăng và trở về Trái đất của tàu vũ trụ không người lái Orion.
Nhiệm vụ Artemis 1 phóng từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy ở Florida hôm 16/11. (Ảnh: NASA/Joel Kowsky).
Tàu Orion sẽ dành 6 ngày tiếp theo bay về phía Mặt trăng. Ngày 21/11, tàu Orion sẽ bay qua Mặt trăng ở khoảng cách gần nhất, cách bề mặt khoảng 100km. Thao tác này sẽ tận dụng lực hấp dẫn của Mặt trăng, đẩy tàu Orion đi xa hơn. Module dịch vụ sau đó sẽ tiến hành đốt lần hai vào ngày 25/11 để đưa tàu vũ trụ vào quỹ đạo nghịch hành xa (DRO). Tại đó, con tàu sẽ trải qua một tuần ở độ cao khoảng 61.000km phía trên bề mặt Mặt trăng. Vào ngày 28/11, tàu Orion sẽ phá vỡ kỷ lục của tàu Apollo 13 dành cho phương tiện có thể chở người bay xa nhất tính từ Trái đất, đạt khoảng cách gần 483.000km.
Trong khi ở DRO, một loạt cảm biến chủ động và bị động trên tàu Orion sẽ đo bức xạ và những điều kiện bay khác, cho phép các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn điều kiện phi hành gia sẽ trải qua trong nhiệm vụ có người lái. Dù Artemis 1 là nhiệm vụ không người lái, tàu Orion vẫn có hành khách là những hình nộm.
Buộc chặt trên ghế chỉ huy của khoang tàu là hình nộm mang tên Moonikin Campos của NASA, trang bị cảm biến bức xạ ở bên trong. Cảm biến trên ghế sẽ ghi lại trọng lực và lực rung trong suốt chuyến bay. Đồng hành cùng với Campos là hai hình nộm Helga và Zohar chỉ có nửa thân trên và không có tay, chứa hơn 34 máy đo liều bức xạ chủ động và 6.000 máy đo liều bức xạ bị động, giúp nghiên cứu hiệu quả của bộ đồ chuyên dụng ngăn bức xạ AstroRad.
Helga và Zohar được chế tạo bằng vật liệu mô phỏng xương và mô cơ của con người. Phần thân của chúng bao gồm nhiều bộ phận liên quan tới giải phẫu học nữ giới để phỏng theo buồng trứng và mô vú vốn nhạy cảm với bức xạ. Bộ đôi hình nộm này nằm trong Thí nghiệm bức xạ Matroshka AstroRad (MARE), trong đó Zohar mặc bộ đồ AstroRad còn Helga đóng vai trò như vật so sánh. Khi những hình nộm trở về Trái đất, các nhà nghiên cứu sẽ so sánh độ phơi nhiễm bức xạ giữa chúng.
Nếu hiệu quả, bộ đồ AstroRad sẽ cho phép phi hành gia thực hiện nhiệm vụ quanh tàu vũ trụ. Do không có sự bảo vệ của từ trường ở quỹ đạo thấp của Trái đất, những khu vực xa hành tinh dễ bị ảnh hưởng bởi bức xạ hơn, do đó phi hành gia có nguy cơ phơi nhiễm bức xạ cao hơn.
Vào ngày 1/12, module dịch vụ của tàu Orion sẽ tiến hành đốt để rời khỏi DRO, đưa tàu bay gần Mặt trăng sau đó 4 ngày. Tiếp theo, module dịch vụ sẽ thực hiện đốt lần cuối để tàu Orion tiến vào hành trình trở về Trái đất trong 6 ngày.
Hôm 11/12, tàu Orion sẽ lao qua khí quyển Trái đất ở tốc độ 40.000 km/h, một thử nghiệm lớn đối với khoang tàu và tấm chắn nhiệt khi phải chịu nhiệt độ lên tới 2.750 độ C. Tàu Orion sau đó sẽ hạ cánh bằng dù xuống Thái Bình Dương, kết thúc nhiệm vụ Artemis 1.
Nếu nhiệm vụ Artemis 1 diễn ra suôn sẻ, Artemis 2 sẽ đưa phi hành gia bay vòng quanh Mặt trăng vào năm 2024 và Artemis 3 sẽ chở phi hành đoàn hạ cánh xuống cực nam của Mặt trăng sau đó một năm. Từ đó, NASA sẽ tiếp tục xây dựng căn cứ bền vững trên bề mặt và quanh Mặt trăng, mục tiêu chính của chương trình Artemis.