La conception améliorée de la super-fusée SLS de la NASA pour les missions lunaires de nouvelle génération

Un dernier cycle de tests de certification pour la production de nouveaux moteurs RS-25 destinés à alimenter la fusée SLS (Space Launch System) est en cours au Centre spatial Stennis de la NASA à proximité de Bay St. Louis, Mississippi. Le Block 1B sera également construit pour accueillir les nouveaux moteurs de l'étage principal RS-25 qui fonctionneront régulièrement à 111% de leur puissance nominale, contre 109% pour les moteurs RS-25 Block 1, fournissant près de 2 000 livres supplémentaires de charge utile à destination de la Lune. Crédit : NASA/Danny Nowlin.

La NASA fait progresser son système de lancement spatial avec la mise à niveau Block 1B, en améliorant sa capacité de mission lunaire en introduisant un deuxième étage plus puissant et un adaptateur de charge utile, qui soutient la prochaine mission Artemis IV. La fabrication et les tests sont en cours, visant à augmenter la charge utile de la fusée et à faciliter des expéditions lunaires plus fréquentes.

Alors que la NASA se prépare pour ses premières missions Artemis avec équipage, l'agence fait des préparatifs pour construire, tester et assembler la prochaine évolution de sa fusée SLS (Space Launch System). La version plus grande et plus puissante du SLS, connue sous le nom de Block 1B, peut envoyer un équipage ainsi que de grandes pièces de matériel sur la Lune en un seul lancement et devrait faire ses débuts pour la mission Artemis IV.

“Dès le début, le système de lancement spatial de la NASA a été conçu pour évoluer vers des configurations d'équipage et de charge utile plus puissantes afin de fournir une plateforme flexible alors que nous cherchons à explorer davantage notre système solaire," a déclaré John Honeycutt, directeur du programme SLS. “Chacun des changements évolutifs apportés aux moteurs, aux propulseurs et à l'étage supérieur de la fusée SLS sont basés sur les succès de la conception du Block 1 qui a volé pour la première fois avec Artemis I en novembre 2022 et qui volera à nouveau pour les premières missions avec équipage pour Artemis II et III.”

La fabrication préliminaire est déjà en cours à l'usine d'assemblage de la NASA à Michoud à la Nouvelle-Orléans, tandis que les préparatifs pour la série de tests de course verte pour son étage supérieur amélioré sont en cours au centre spatial Stennis à proximité de Bay St. Louis, Mississippi.

Une vue élargie de la configuration Block IB de la fusée SLS (Space Launch System) de la NASA, incluant les quatre moteurs RL10. Crédit : NASA

En utilisant le même étage de base et la conception de propulseur à propergol solide, et des composants associés comme le Block 1, le Block 1B présente deux grandes évolutions qui rendront la fusée de travail de la NASA encore plus capable pour les futures missions vers la Lune et au-delà. Un deuxième étage plus puissant et un adaptateur pour de grandes charges utiles élargiront les possibilités des futures missions Artemis.

“La fusée SLS Block 1B de la NASA sera le principal moyen de transport des astronautes vers la Lune pour les années à venir," a déclaré James Burnum, directeur adjoint du bureau de développement du Block 1B de la NASA. “Nous nous appuyons sur la conception, le test et l'expérience de vol du SLS Block 1 pour développer un transport sûr et fiable qui enverra du matériel plus grand et plus lourd à la Lune en un seul lancement que les fusées existantes.”

La fusée SLS (Space Launch System) de la NASA offre une propulsion par étapes pour envoyer le vaisseau spatial Orion de la NASA et une charge lourde à destination de la Lune pour les missions lunaires Artemis. Au décollage, l'étage de base et les deux propulseurs à propergol solide s'enflamment pour propulser la fusée hors de l'aire de lancement et la mettre en orbite. Une fois en orbite, l'étage supérieur fournit la propulsion dans l'espace pour établir la trajectoire précise de l'engin spatial. Alors que la conception de l'étage de base de la fusée restera la même pour chacune des missions Artemis, l'étage supérieur de la fusée est sélectionné pour répondre à diverses exigences et objectifs de mission. Crédit : NASA/Kevin O'Brien

L'étage spatial utilisé pour envoyer les trois premières missions Artemis à la Lune, appelé l'étage de propulsion cryogénique intermédiaire (ICPS), utilise un seul moteur et sera remplacé par un étage de quatre moteurs plus grand et plus puissant appelé l'étage supérieur d'exploration (EUS). Une batterie différente fait partie des nombreux changements qui permettront à l'EUS de soutenir les huit premières heures de la mission après le lancement par rapport aux deux heures actuelles de l'ICPS. Tout le nouveau matériel et logiciel sera conçu et testé pour répondre aux différentes exigences de performance et environnementales.

L'autre changement de configuration est un adaptateur de scène universel qui relie la fusée au vaisseau spatial Orion. Il offre également plus de 10 000 pieds cubes (286 mètres cubes) d'espace pour transporter de grands composants, comme les modules pour le futur avant-poste Gateway de la NASA qui sera en orbite lunaire pour soutenir l'équipage entre les missions de surface et des opportunités uniques pour la science sur la Lune.

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.