隨著 Artemis II 的 Orion 太空船攜帶四名宇航員展開超過 50 年來首個有人登陸的月球任務，一個緊湊的激光通信終端正在改變人類在深空中交換數據的方式。這個系統名為 Orion Artemis II 光學通信系統（O2O），它利用紅外激光光束在 Orion 與地球之間傳輸數據，下載速度可達每秒 260 兆位元，上傳速度可達每秒 20 兆位元。相比之下，之前的載人任務依賴的是帶寬較低的無線電頻率系統，且無線電頻譜的擁擠程度日益加劇。O2O 是首次在載人月球任務中展示激光通信技術。
O2O 的硬件概覽包括一個名為 MAScOT（模組化、敏捷、可擴展光學終端）的終端，這是由麻省理工學院林肯實驗室與 NASA 戈達德太空飛行中心聯合開發。MAScOT 將於 2025 年安裝在 Orion 的外部，這是一個以 4 吋（10 公分）望遠鏡為中心的緊湊組件，並安裝在兩軸云台上。該云台使望遠鏡能夠在整個半球內旋轉，從而捕捉並追蹤位於新墨西哥、加州及澳大利亞南半球的實驗站。後端光學組件則包含聚光鏡、追蹤傳感器、快速調整鏡及其他精確指向的組件。這些元素將激光束聚焦到數十萬英里的目標上。
激光是一種半導體紅外設備，運行在光纖通信行業使用的波長上，這代表著商業成熟的技術。摻鉺光纖放大器將信號增強到約 1 瓦的光學輸出功率。主要的工程挑戰並不是產生激光，而是準確地指向。當激光束從 Orion 到地球的距離達 384,400 公里（238,855 英里）時，束寬會擴展到約 6 公里（3.7 英里）的直徑。要在這個範圍內命中地面站的孔徑，需要大約千分之一度的指向精度，這相當於用激光指示器從一英里遠追蹤一枚移動的硬幣。實現這種精度需要準確了解 Orion 的位置和方向。
雖然星跟踪器提供姿態數據，但熱梯度和深空中的結構變形可能導致星跟踪器的參考點與 MAScOT 終端的物理位置之間出現微小的錯位，這在地面上無法完全表徵。團隊必須在飛行中測量和校準這些偏差。此外，來自 Orion 太陽能電池板和機身的潛在障礙以及保持飛行器方向的不確定性，為任務增加了複雜性，這些問題只有在太空飛行中才能解決。
O2O 的最直接好處是視頻傳輸。Orion 的 28 個攝像頭正在發送 4K 影像、照片、科學數據和語音通信，這是無法僅通過無線電頻率達到的帶寬水平。該系統還解決了載人太空飛行中的一個長期問題：飛行記錄器數據通常在降落前會留在飛行器上，並且需要數月才能卸載進行分析。借助 O2O 的峰值下行速率，所有 Orion 第一日的數據可以在數小時內抵達地球。長遠來看，O2O 使得實時雙向通信成為可能，從月球的往返延遲約為一秒，這雖然可察覺，但對視頻會議來說是可管理的。
