Das verbesserte SLS Mega-Raketen-Design der NASA für nächste Mond-Missionen der neuen Generation

Die abschließende Zertifizierungstestrunde für die Produktion der neuen RS-25-Triebwerke, die die SLS (Space Launch System)-Rakete ab Artemis V antreiben sollen, läuft im Stennis Space Center der NASA nahe Bay St. Louis, Mississippi. Block 1B wird ebenfalls errichtet, um neu produzierte RS-25-Kernstufentriebwerke zu beherbergen, die routinemäßig mit 111% ihrer Nennleistung betrieben werden, im Gegensatz zu den Block 1 RS-25-Triebwerken, die mit 109% betrieben werden und so fast 2.000 Pfund mehr Nutzlast zum Mond liefern. Credit: NASA/Danny Nowlin

Die NASA treibt ihr Space Launch System mit dem Block 1B-Upgrade voran und erweitert ihre Mondmissionen durch die Einführung einer leistungsstärkeren zweiten Stufe und eines Frachtadapters, was die bevorstehende Artemis IV-Mission unterstützt. Die Herstellung und die Tests laufen, um die Nutzlast der Rakete zu erweitern und häufigere Mondexpeditionen zu ermöglichen.

Während die NASA sich auf ihre ersten bemannten Artemis-Missionen vorbereitet, trifft die Agentur Vorbereitungen, um die nächste Ausbaustufe ihrer SLS (Space Launch System)-Rakete zu bauen, zu testen und zusammenzusetzen. Die größere und leistungsfähigere Version von SLS, bekannt als Block 1B, kann in einem einzigen Start eine Besatzung und große Geräteteile zum Mond schicken und wird voraussichtlich bei der Artemis IV-Mission debütieren.

"Von Anfang an wurde das Space Launch System der NASA so konzipiert, dass es sich zu leistungsstärkeren Besatzungs- und Frachtkonfigurationen weiterentwickeln kann und so eine flexible Plattform bietet, während wir danach streben, mehr von unserem Sonnensystem zu erforschen", sagte John Honeycutt, SLS-Programm-Manager. "Jede der Weiterentwicklungen der SLS-Triebwerke, Booster und Oberstufen der SLS-Rakete basieren auf den Erfolgen des Block-1-Designs, das im November 2022 erstmals mit Artemis I flog und dies bei den ersten bemannten Missionen für Artemis II und III wiederholen wird."

Fertigungsarbeiten sind bereits im Gange in der Michoud-Montageeinrichtung der NASA in New Orleans, während die Vorbereitungen für die Green-Run-Testserie für ihre verbesserte Oberstufe im nahegelegenen Stennis Space Center in Bay St. Louis, Mississippi, laufen.

Eine erweiterte Ansicht der Block IB-Konfiguration der Space Launch System-Rakete der NASA, einschließlich der vier RL10-Triebwerke. Credit: NASA

Obwohl es das gleiche grundlegende Kernstufen- und Feststoffraketen-Booster-Design sowie verwandte Komponenten wie Block 1 verwendet, weist Block 1B zwei große evolutionäre Veränderungen auf, die die Arbeitstrakete der NASA für zukünftige Missionen zum Mond und darüber hinaus noch leistungsfähiger machen. Eine leistungsstärkere zweite Stufe und ein Adapter für große Frachten werden die Möglichkeiten für zukünftige Artemis-Missionen erweitern.

"Die Space Launch System Block 1B-Rakete wird über Jahre hinweg das Haupttransportmittel für Astronauten zum Mond sein", sagte James Burnum, stellvertretender Leiter des NASA Block 1B Development Office. "Wir bauen auf dem SLS Block 1-Design, den Tests und der Flugerfahrung auf, um einen sicheren, zuverlässigen Transport zu entwickeln, der größere und schwerere Hardware in einem einzigen Start zum Mond bringt als die vorhandenen Raketen."

Die Space Launch System (SLS)-Rakete der NASA liefert den Antrieb in Stufen, um das Orion-Raumfahrzeug der NASA und schwere Fracht für die Artemis-Mondmissionen zum Mond zu bringen. Beim Start zünden die Kernstufe und die beiden Feststoffraketen-Booster, um die Rakete von der Startrampe in die Umlaufbahn zu befördern. Einmal im Orbit versorgt die Oberstufe das Raumfahrzeug mit dem nötigen Antrieb für eine präzise Flugbahn. Während das Design der Kernstufe der Rakete für jede der Artemis-Missionen gleich bleibt, wird die Oberstufe der Rakete ausgewählt, um verschiedene Missionsanforderungen und -ziele zu erfüllen. Credit: NASA/Kevin O'Brien

Die für den Transport der ersten drei Artemis-Missionen zum Mond verwendete Raumfahrtstufe, die als Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) bezeichnet wird, verwendet ein einzelnes Triebwerk und wird durch eine größere, leistungsfähigere Vier-Triebwerk-Stufe ersetzt, die als Exploration Upper Stage (EUS) bezeichnet wird. Eine andere Batterie ist eine von vielen Änderungen, die es dem EUS ermöglichen werden, die ersten acht Stunden der Mission nach dem Start zu unterstützen, im Vergleich zu den derzeitigen zwei Stunden des ICPS. Alle neuen Hardware- und Softwarekomponenten werden entworfen und getestet, um die unterschiedlichen Leistungs- und Umweltanforderungen zu erfüllen.

Die andere Konfigurationsänderung ist ein universeller Bühnenadapter, der die Rakete mit dem Orion-Raumschiff verbindet. Er bietet auch mehr als 10.000 Kubikfuß (286 Kubikmeter) Platz für den Transport großer Komponenten, wie z. B. Module für das zukünftige Gateway-Außenposten der NASA, der sich in der Mondumlaufbahn befinden wird, um die Besatzung zwischen den Oberflächenmissionen zu unterstützen und einzigartige Möglichkeiten für die Wissenschaft auf dem Mond zu bieten.

Technicians at NASA’s Michoud Assembly Facility in New Orleans on Feb. 22 prepare elements that will form part of the midbody for the exploration upper stage. The midbody struts, or V-struts, will create the cage-like outer structure of the midbody that will connect the upper stage’s large liquid hydrogen tank to the smaller liquid oxygen tank. Manufacturing flight and test hardware for the future upper stage is a collaborative effort between NASA and Boeing, the lead contractor for EUS and the SLS core stage. Credit: NASA

Together, those upgrades will increase the payload capability for SLS from 59,000 pounds (27 metric tons) to approximately 84,000 pounds (38 metric tons). The four RL10 engines that will be used during the exploration upper stage green run test series at Stennis are complete, and work on the Artemis IV core stage is in progress at nearby Michoud.

The evolved design also gives astronaut explorers more launch opportunities on a path to intercept the Moon. With four times the engines and almost four times the propellant and thrust of ICPS, the EUS also enables two daily launch opportunities compared to Block 1’s more limited lunar launch availability.

Among other capabilities, both astronauts and ground teams will be able to communicate with the in-space stage and safely control it while using Orion’s docking system to extract components destined for Gateway from the stage adapter.

NASA is working to land the first woman, first person of color, and its first international partner astronaut on the Moon under Artemis. SLS is part of NASA’s backbone for deep space exploration, along with Orion and the Gateway in orbit around the Moon and commercial human landing systems, next-generation spacesuits, and rovers on the lunar surface. SLS is the only rocket that can send Orion, astronauts, and supplies to the Moon in a single launch.