Μετά από μια 12ετή καριέρα στην NASA που περιλάμβανε 211 ημέρες στο διάστημα, η Χελμς επέστρεψε στην Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ τον Ιούλιο του 2002 για να πάρει θέση στα κεντρικά της Πολεμικής Αεροπορίας Διαστημικού Ελέγχου των ΗΠΑ. Μετά από μια θητεία ως επικεφαλής του τμήματος Space Superiority της Διεύθυνσης Απαιτήσεων Διαστημικής Διοίκησης Πολεμικής Αεροπορίας στο Κολοράντο Σπρινγκς, Κολοράντο, υπηρέτησε ως αντιπρόεδρος της 45ης Διαστημικής Πτέρυγας στην Βάση Πολεμικής Αεροπορίας Patrick κοντά στο Cape Canaveral της Φλόριντα . Στη συνέχεια υπηρέτησε ως αναπληρωτής διευθυντής επιχειρήσεων (Τεχνική Κατάρτιση) για τη Διοίκηση Εκπαίδευσης και Κατάρτισης στην Αεροπορική Βάση Randolph κοντά στο Σαν Αντόνιο του Τέξας. Η Χελμς υπηρέτησε στην ομάδα εργασίας Επιστροφή στην Πτήση μετά το ατύχημα της Κολούμπια. Προήχθη σε ταξίαρχοςτον Ιούνιο του 2006 και έγινε διοικητής του 45ου Space Wing την ίδια ημέρα της προαγωγής της.