Eksperimentas AVATAR: „organas ant čipo”
Artemis II misijos metu atliekamas unikalus eksperimentas AVATAR, kuris yra pirmasis tokio tipo bandymas. Prieš misiją iš kiekvieno astronautų buvo paimta kraujo, iš kurio trombocitų išskirti nesubrendę kaulų čiulpų ląstelės. Šios ląstelės buvo užšaldytos ir patalpintos ant specialių čipų, kurių dydis prilygsta USB atmintinei. Kiekvienam įgulos nariui buvo paruošti du čipai: vienas išsiųstas į Mėnulį, o kitas liko Žemėje kaip kontrolinis. Grįžus misijai, mokslininkai palygins DNR pažeidimus, telomerų ilgio pokyčius ir kitus biologinius žymenis. Jei metodas pasiteisins, NASA galės iš anksto išbandyti, kaip konkretus žmogus reaguoja į gilią kosmoso aplinką, siunčiant tik jo ląsteles.
Radiacijos stebėjimas
Visoje kabinoje išdėstyti radiacijos jutikliai fiksuos apšvitos lygį. Artemis II įgula yra pirmieji žmonės, išvykę už Žemės magnetinio skydo nuo 1972 metų, todėl duomenys apie realias radiacijos dozes giliame kosmose yra kritiškai svarbūs būsimoms ilgalaikėms misijoms.
Mėnulio geologijos tyrimai
Misijos metu astronautai šešias valandas praleis prie Mėnulio, stebėdami ir fotografuodami jo paviršių, įskaitant ir nematomąją pusę. Skirtingai nei Apollo misijų metu, Artemis II praskris toliau ir apims didesnę teritoriją. Nors Mėnulio orbitinis zondas LRO fotografuoja paviršių nuo 2009 metų, žmogaus akis gali akimirksniu pastebėti subtilius spalvų ir šviesos pokyčius, kuriems nustatyti pagal nuotraukas gali prireikti metų analizės.
Žemės vaizdų palyginimas
Astronautai taip pat fotografuos Žemės patekėjimą virš Mėnulio horizonto, vadinamąjį Earthrise, kurį pirmą kartą užfiksavo Apollo 8 įgula 1968 metais. Mokslininkai siekia palyginti šiuos vaizdus su 58 metų skirtumu ir nustatyti žmonių veiklos pėdsakus, tokius kaip žemės ūkio plotai, miestų šviesos ir kraštovaizdžio pokyčiai.

