Artemis I (původně Exploration Mission 1, zkratkou EM-1) byl druhý nepilotovaný let lodi Orion a zároveň první let programu Artemis; zahájen byl prvním letem rakety Space Launch System (SLS). Termíny startu ze startovacího komplexu 39B v Kennedyho vesmírném středisku byly v létě a na podzim 2022 několikrát zrušeny kvůli technickým potížím a počasí. NASA nakonec raketu s lodí úspěšně vypustila 16. listopadu 2022 v 06:47 UTC. Kosmická loď Orion strávila ve vesmíru 25,5 dne, z toho zhruba polovinu doby na dráze kolem Měsíce, a úspěšně přistála 11. prosince 2022 v Tichém oceánu nedaleko mexického státu Baja California. Po tomto prvním letu programu Artemis následovala v roce 2026 mise Artemis II, která byla prvním pilotovaným letem Orionu.
Přehled náhled|Vizualizace kosmické lodi Orion s 2. stupněm ICPS na oběžné dráze Pro misi byla využita raketa SLS ve verzi Block 1 složená ze:
dvou pětisegmentových urychlovacích bloků na pevné palivo (SRB), každý o délce 54 metrů a průměru 3,7 metru, centrálního stupně o průměru 8,4 metru a délce 64,6 metru, se čtyřmi motory RS-25D, které dříve létaly na raketoplánech Space Shuttle, a kryogenního druhého stupně (ICPS) s jedním motorem RL-10B-2. Kosmická loď Orion pro misi Artemis I nese výrobní číslo 002. Kuželovitý obytný modul je 3,3 metru vysoký s průměrem 5 metrů, vnitřní hermetizovaný prostor dosahuje 19,5 m3. Výška servisního modulu je 4,75 metru při průměru 4,75 metru. Na servisním modulu jsou dále připojeny čtyři solární panely o rozměrech 7,3 krát 2 metry, jejichž největší rozpětí dosahuje 19 metrů. Startovní hmotnost celé lodi včetně paliva dosahuje 32 650 kilogramů, z toho obytný modul 9 350 kg, servisní modul 14 000 kg a startovní záchranný systém 7 600 kg.
Celková výška sestavy rakety SLS a lodi Orion byla 98,3 metru a hmotnost dosáhla 2 603 tun včetně paliva a 1 588 tun bez něj.
Primárním cílem mise Artemis I je ověření tepelného štítu modulu Orion, který musí snést tepelné zatížení při návratu do atmosféry rychlostí asi 39 500 kilometrů za hodinu (11 kilometrů za sekundu), přičemž nejvyšší teploty dosáhnou asi poloviny teploty povrchu Slunce, tedy přes 2 500 stupňů Celsia. Dalšími cíli je ověřit funkčnost všech systémů včetně optického navigačního systému na Orionu a demonstrovat předvedení letových operací ve všech režimech letu, a to nejen lodi Orion a rakety SLS, ale i zařízení na Zemi. Při letu bude samozřejmě shromážděno množství dat, která poslouží pro přípravu budoucích misí Artemis. Bude také vypuštěno 10 cubesatů zaměřených na pozorování Měsíce a testování technologií.
Přípravy mise Podle zákona týkajícího se financování NASA do roku 2013, schváleného americkým Kongresem v září 2010, měl být do roku 2016 vypuštěn nový nosič označovaný HLV (Heavy Lift Launch Vehicle). NASA v září 2011 odhalila podobu a pojmenování nové rakety a současně připustila, že první let se uskuteční v roce 2017; v únoru 2012 ho naplánovala na 17. prosince 2017 pod názvem Exploration Mission 1 (EM-1). První mise SLS měla být současně druhým zkušebním letem víceúčelové lodi Orion bez posádky, při níž měla kabina během sedmi dní obletět Měsíc a po dráze volného návratu se dostat zpět k Zemi a přistát.
O necelý rok později, 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.
Při první testovacím letu Exploration Flight Test 1 (EFT-1) v roce 2014 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. Orion letěl bez servisního modulu, který byl teprve ve vývoji, a při letu ho zastoupil hmotnostní a objemový model.
Nejpozději v červenci 2014 se původní plánovaný rok prvního startu posunul na listopad 2018.
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, čímž by se dále ušetřila hmotnost svařovacího materiálu. Další úspory byly způsobeny přezkoumáním různých komponent a kabeláže. Pro Artemis I měla být kapsle vybavena kompletním systémem podpory života, ale zůstala by bez posádky. V únoru 2017 NASA oznámila, že Robert Lightfoot, dočasný správce agentury, požádal o průzkum možnosti změny letu Artemis I na pilotovaný. Při pilotované variantě by letěli dva astronauti a let by byl z bezpečnostních důvodů mnohem kratší. Takováto změna by znamenala i oddálení startu. Ale už 12. května 2017 NASA oznámila, že mise Artemis I bude opravdu bezpilotní.
Kompletování sestavy vlevo|náhled|2. stupeň pro misi Artemis I V březnu 2017 byl z továrny společnosti United Launch Aliance v Alabamě do její montážní haly na kosmodromu dopraven druhý stupeň nosné rakety pod označením ICPS a v létě téhož roku byl předán NASA. V dubnu 2017 NASA označila plánované datum prvního startu SLS slovy „ne dříve než v roce 2019“, ale už o sedm měsíců později připustila další posun, a to až na červen 2020. Během roku 2019 byl oznámen další odklad na listopad 2020 a 20. února 2020 bylo stanoveno datum startu "ne dříve než 18. dubna 2021". náhled|Začátek cesty centrálního stupně pro Artemis I z továrny v New Orleans na testování, 8. ledna 2020. Centrální stupeň nosiče SLS opustil v lednu 2020 výrobní závod v New Orleans a byl lodí přepraven k testům do Stennisova vesmírného střediska poblíž města Bay St. Louis ve státě Mississippi. Testování se protáhlo na více než rok, a to jak kvůli dvouměsíčnímu přerušení provozu vyvolanému pandemii covidu-19 na jaře 2020 a pozdějším omezením způsobeným celkem pěti hurikány, tak kvůli technickým potížím spojeným s výměnou jednoho z ventilů a nutností opakovat finální osmiminutový zážeh všech čtyř motorů, které se při prvním pokusu předčasně vypnuly po 67 sekundách. NASA také nejprve 28. února zveřejnila informaci, že se start uskuteční v druhé polovině roku 2021, a v květnu 2020 ji upřesnila v tom smyslu, že první start SLS plánuje na listopad 2021.
V Kennedyho vesmírném středisku na Floridě začaly přípravy na let 15. června 2020, když sem po železnici z produkčního zařízení společnosti Northrop Grumman v Utahu dorazily segmenty urychlovacích bloků na pevné palivo. V srpnu byl lodí na kosmodrom dopraven také adaptér pro spojení prvního a druhého stupně nosné rakety. Montáž v hale VAB byla zahájena v listopadu 2020 uložením spodních segmentů obou bočních urychlovacích bloků na mobilní odpalovací platformu ML-1, ale poté byla přerušena kvůli zpoždění testů centrálního stupně v Mississippi. K obnovení práce došlo 7. ledna 2021 a počátkem března byly oba bloky kompletní. vlevo|náhled|Kosmická loď Orion (říjen 2020) Pokud jde o kosmickou loď Orion, ta v bezmála finálním stavu podstoupila na konci roku 2019 a začátkem roku 2020 čtyřměsíční testování ve středisku NASA v Ohiu a poté se vrátila zpět do KSC k dokončovacím pracím. Firma Lockheed Martin plně dokončenou loď předala k integraci s nosnou raketou 16. ledna 2021. Předstartovní servis byl zahájen kontrolou a naplněním nádrží Orionu palivem v únoru a březnu 2021. V červenci 2021 technici loď doplnili o startovní záchranný systém a 8. září dokončili instalaci 4 aerodynamických krytů obepínajících loď v prvních minutách při startu. náhled|Kompletní sestava rakety SLS a kosmické lodi Orion těsně po dokončení 20. října 2021 v hale VAB. Centrální stupeň SLS po úspěšném dokončení testů dorazil do KSC lodí 27. dubna 2021 a o dva dny později byl převezen ke zbylým součástem rakety do budovy VAB. Kvůli očekávaným 10 měsícům na přípravu celé sestavy ke startu se neoficiálně počítalo s přesunem do roku 2022, přičemž NASA ještě v srpnu 2021 oficiálně prohlašovala, že usiluje o start do konce roku. Centrální stupeň byl mezi oba dříve zkompletované boostery vsazen 12. června 2021. Už 22. června na něj byl doplněn adaptér tvořící přechod mezi 1. a 2. stupněm a druhý stupeň ICPS se na místo dostal 6. července 2021. Po nezbytných testech byl dále 8. října 2021 na ICPS upevněn adaptér pro loď Orion s 10 cubesaty určenými k vypuštění po uvedení lodi Orion na dráhu k Měsíci a 20. října 2021 na vrchol sestavy dosedla kosmická loď Orion. NASA o dva dny později oznámila, že pracuje s termínem startu 12. února 2022.
Testování Bezprostředně následovalo období rozsáhlého integrovaného testování, během něhož byla 23. listopadu 2021 odhalena porucha regulátoru jednoho ze čtyř motorů RS-25. NASA 17. prosince oznámila, že dotčený kus bude nutné vyměnit a že v souvislosti s tím začala s prověřováním letových termínů na březen a duben 2022. Náhradu regulátoru technici provedli na přelomu prosince 2021 a ledna 2022 a poté pokračovali v naplánovaných testech nezbytných před vyvezením celé rakety na platformě ML-1 na startovací rampu LC-39B k provedení klíčové závěrečné zkoušky spočívající v provedení – bez několika sekund kompletní – 45hodinové předstartovní sekvence včetně naplnění nádrží palivem a okysličovadlem (tzv. zkouška mokrých šatů, Wet Dress Rehearsal, WDR). Sestava vyjela z haly VAB 17. března 2022 a test byl zahájen 1. dubna, před začátkem tankování 3. dubna byl ale přerušen v důsledku nemožnosti vytvořit přetlak v uzavřených prostorách mobilní rampy kvůli ochraně technického personálu před nebezpečnými plyny. Opakovaný pokus o natankování o den později skončil kvůli problémům s udržením nízké teploty čerpané kapaliny, které umožnily pouze částečné naplnění nádrže centrálního stupně SLS kapalným kyslíkem. Navíc technici zjistil problém s ovládáním odvzdušňovacího ventilu centrálního stupně.
Během příprav na třetí pokus o natankování 9. dubna 2022 se objevil s další problém, tentokrát se zaseklým zpětným ventilem (o délce 8 a průměru 3 centimetrů) na heliovém potrubí na 2. stupni (ICPS). Proto bylo rozhodnuto provést od 12. do 14. dubna redukovaný test WDR zaměřený pouze na centrální stupeň bez nutnosti plnit palivem ICPS, a poté vrátit celou sestavu do montážní budovy VAB. Test probíhal bez významných potíží až do zahájení plnění centrálního stupně kapalným vodíkem a zjištění úniku vodíku ve spodní části servisní věže. Stejně jako při druhém pokusu 4. dubna se i tentokrát projevily problémy s plynulostí zásobování dusíkem používaným pro řadu účelů včetně proplachování potrubí. náhled|Artemis I krátce po vyvezení na rampu 39B Artemis I se do VAB vrátila 26. dubna 2022, aby technici mohli napravit všechna zjištění z provedených testů WDR. Opravy pokračovaly po celý květen a vyvrcholily nových vyvezením lodi s raketou na startovací rampu 39B dne 6. června 2022. Během dalšího testu WDR naplánovaného na 18. až 20. června byly oba stupně rakety úspěšně naplněny pohonnými látkami. Drobný úniku vodíku při rychlém odpojení pupeční šňůry spojující raketu se servisní věží zastavil odpočítávání v čase T−29 sekund, o 20 sekund dříve, než bylo plánováno. Manažeři mise však poté oznámili, že splnili téměř všechny plánované testovací cíle a prohlásili WDR za ukončenou.
Artemis I se tak mohla 2. července 2022 naposledy vrátit do budovy VAB k závěrečným přípravám před odletem a k opravě závady na rychlém odpojení před startem, nově naplánovaným na období mezi 23. srpnem a 6. zářím. Po dokončení všech přípravných prací byla raketa SLS s lodí Orion potřetí vyvezena na rampu 17. srpna 2022.
Plán letu