miniatuur|SLS Block I van Artemis I tijdens de eerste roll-out in 2022 Het Space Launch System (SLS), letterlijk "ruimtelanceersysteem", is een serie Amerikaanse draagraketten van NASA voor lanceringen van zowel zware vrachtladingen als bemande ruimtevaartmissies naar andere planeten, manen en planetoïden. Senators Bill Nelson en Kay Bailey Hutchison kondigden op 14 september 2011 namens de Amerikaanse senaat aan, dat besloten was de ontwikkeling van het SLS na afronding van het spaceshuttleprogramma ruimte-exploratiemissies uit te laten voeren. Video van de ontwerppresentatie, YouTube, geraadpleegd op 15 september 2020 In de originele plannen moest het SLS in 2016 debuteren, maar de ontwikkeling liep veel vertraging op. De eerste vlucht werd gelanceerd op 16 november 2022.
Sinds het aantreden van president Trump is het doel van SLS verschoven richting een terugkeer naar de Maan (het Artemisprogramma). Missies naar Mars en andere Deep Space-locaties blijven wel een langetermijndoel voor het SLS.
Kenmerken Een aantal elementen van de Spaceshuttle en andere bestaande raketten kan na aanpassing hergebruikt worden, waaronder de RS-25-hoofdmotoren (vier stuks bij de eerste vlucht). De tijdelijke tweede trap (Interim Cryogenic Propulsion Stage) voor de eerste vlucht is vrijwel identiek aan de 5 meter-uitvoering van de tweede trap van de Delta IV en onderdelen van de twee extra SRM-draagraketten (de SRM's van het SLS zullen 20% groter zijn dan die van de Spaceshuttle). Hierdoor verwachtte men dat de ontwikkeltijd veel korter zou zijn dan voor de Ares V van het geannuleerde Project Constellation. Ook onderdelen van Project Constellation kunnen worden hergebruikt in het SLS.
De bemanningsmodule Orion van Project Constellation wordt doorontwikkeld onder de naam Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV) en kan door het SLS gelanceerd worden voor missies naar andere planeten en andere hemellichamen.
Het SLS is ontworpen als zeer zwaar lanceervaartuig (super heavy lift-klasse). De eerste versie (97,5 meter hoog) werd aanvankelijk ontworpen om tot 70 ton vracht naar een lage baan om de Aarde te brengen. Doordat de geselecteerde motoren door upgrades krachtiger werden, bleek de Block I-variant uiteindelijk geschikt om tot 95 ton naar een lage baan om de Aarde te kunnen brengen. Deze kan verder ontwikkeld worden tot grotere versies met een capaciteit van 130 ton vracht. Ter vergelijking: de Spaceshuttles konden maar zo'n 25 ton vracht aan."Space Launch System: NASA's Giant Rocket Explained (Infographic)", Space.com, 14 september 2011 En hoewel het SLS qua techniek en tijdspanne een opvolger van de Spaceshuttle is, is het qua functionaliteit een opvolger van de Saturnus V.
miniatuur|De eerste versie werd aanvankelijk voorgesteld met 70 ton liftcapaciteit voor de eerste vluchten en geplande upgrades voor krachtigere uitvoeringen van het Space Launch System voor latere missies. De liftcapaciteit werd door verbeterde motoren significant groter. De Block 1B-variant werd in 2026 geannuleerd ten behoeve van een variant met een Centaur-trap.
Van 16 november 2022 tot 20 april 2023 gold de SLS als (naar stuwkracht gemeten) de krachtigste raket ooit gelanceerd. Starship Super Heavy nam die titel bij de eerste testvlucht over, hoewel dat voertuig de ruimte niet bereikte.
Geschiedenis NASA verwachtte tot 2014 jaarlijks zo'n 3 miljard dollar aan het project te besteden.
Tot 2017 zou volgens de senaat in totaal rond 18 miljard dollar aan het project besteed worden, waarvan 10 miljard aan de raket zelf, 6 miljard aan Orion en 2 miljard aan grondsystemen."NASA Unveils New Rocket Design", New York Times, 14 september 2011 De geraamde kosten bleken in de daarop volgende jaren niet realistisch. Anno 2020 is aan SLS, exclusief Orion, al 18,6 miljard dollar uitgegeven.
Testen miniatuur|De eerste horizontale test van de vijf segmenten tellende SRM's, de side-boosters van het SLS Op 11 maart 2015 testte Orbital ATK (sinds 6 juni 2018 Northrop Grumman Innovation Systems en sinds 1 januari 2020 Northrop Grumman Space Systems) voor het eerst de opgewaardeerde Solid Rocket Motor (SRM), de krachtigste raketmotor ooit. Tijdens deze statische horizontale test, genaamd QM-1 (QM staat voor Qualificatietest Milestone), ontbrandde de raket en blies gedurende twee minuten vuur uit. De uitstoot was zo heet dat de zandgrond achter de raket in glas veranderde. Op 28 juni 2016 volgde een soortgelijke kwalificatietest, QM-2, waarbij de SRM bij andere weersomstandigheden getest werd.
In de zomer en herfst van 2015 testte Aerojet Rocketdyne de verbeterde RS-25-hoofdmotoren. In het voorjaar van 2016 is na aanpassingen begonnen met eenzelfde serie tests.
Na een kritische ontwerpevaluatie werd in oktober 2015 het eindontwerp voor SLS Block I en het Orion-ruimteschip voor Exploration Mission 1 (EM-1) goedgekeurd en is de definitieve bouw begonnen. Ook is duidelijk geworden dat de raket grotendeels dezelfde roestbruine kleur zal hebben die men kent van de externe tank van de Space Shuttle.
Begin 2017 kwam een testtoren (structural test stand) op NASA's Marshall Space Flight Center gereed, waarin een volledige core stage geplaatst kan worden om er vervolgens met hydraulische cilinders druk op uit te oefenen die vergelijkbaar is met de druk ten gevolge van de versnelling en luchtdruk tijdens de vlucht. De eerste tests werden eind 2017 verwachtMassive SLS test stand completed at Marshall maar begonnen uiteindelijk later wegens de vertragingen bij SLS-bouwer Boeing. Op 5 december 2019 werd een waterstoftank getest tot deze het zou begeven. De tank scheurde pas na vijf uur bij 260 procent van de kracht die tijdens een lancering wordt verwacht. (Tijdens een lancering wordt de core-booster ongeveer 9 minuten gebruikt).NASA Engineers Break SLS Test Tank on Purpose to Test Extreme Limits, NASA, 7 december 2019
Ook is de B-2-testinstallatie in het Stennis Space Center gerenoveerd en aangepast om de complete Core stage te kunnen testen. Tijdens deze zogenaamde Green Run Test worden de vier RS-25-motoren gelijktijdig gestart. De Green Run Test moest echter door de coronacrisis worden opgeschort. De B2-testinstallatie werd eerder gebruikt voor de Saturnus V, Space Shuttles en Delta IV-raketten. miniatuur|De Core Stage voor Artemis I werd in maart 2020 in de B-2-testinstallatie geplaatst voor de Green Run Test.
In juni 2020 werd op het Marshall Space Flight Center een zuurstoftank van een SLS-corestage met water gevuld onder druk gezet en met succes tot breken toe getest waarna de tank werd goedgekeurd voor gebruik.
Op 2 september 2020 testte Northrop Grumman een complete SLS-booster die naar eindspecificaties is gebouwd op hun testterrein in Utah.
Op 18 maart 2021 werd de eerste Green Run Test succesvol afgerond met een 500 seconden durende hotfire-test waarbij de eerste trap in de testopstelling zijn motoren gebruikte zoals dat tijdens een vlucht gebeurt.
Bouw Op diverse plaatsen in de Verenigde Staten werden vanaf 2015 al onderdelen van de eerste SLS-raket gemaakt en/of getest. Hieronder zijn de aangepaste RS-25-motoren van Aerojet-Rocketdyne, de aangepaste Solid Rocket Boosters van Orbital ATK. De eerste en tweede trap van de raket worden in NASA's Michoud Assembly Facility gebouwd. Boeing, dat ook het basisontwerp maakte, heeft daarbij de leiding. Ook de verbeterde Orion-capsule voor EM-1 was anno februari 2016 in aanbouw. In mei 2017 ging de onderkant van een in aanbouw zijnde testuitvoering van een zuurstoftank verloren doordat die viel.NASA SpaceNews: investigating damaged SLS tank sectionNASA watch bericht
Doorontwikkeling In januari 2017 werd het basisontwerp voor de Exploration Upper Stage (EUS), een krachtiger tweede trap, na een preliminary design review goedgekeurd. NASA wilde anders dan waar eerder vanuit werd gegaan deze tweede trap al bij de eerste bemande vlucht (EM-2) gebruiken. Ze wilden liever geen 100 miljoen dollar uittrekken voor een human rated (goedgekeurd voor bemande vluchten) versie van de interim upper stage om die vervolgens maar een keer te gebruiken. De Exploration Upper Stage moest worden gebruikt op de uitvoeringen Block IB en Block II. Deze goedkeuring houdt in dat nu diverse onderdelen voor de EUS gebouwd en getest worden Voor de daadwerkelijke bouw moeten het EUS-ontwerp en testresultaten nog een keer geëvalueerd worden in de zogenaamde Critical Design Review de voortstuwing van de EUS gebeurd door vier RL10-raketmotoren.SLS Exploration Upper Stage completes preliminary design review.
De eerste lancering van de Block 1B-variant van het SLS werd in 2024 verwacht.Tweet van Chris Bergin Twitter 18 mei 2018 De ontwikkeling is echter vertraagd en de eerste drie vluchten worden met een SLS Block I uitgevoerd. Op 27 februari 2026 werd de uitontwikkeling van Exploration Upper Stage geannuleerd en vervangen door de Centaur V.
Als de boostersegmenten uit het Spaceshuttleprogramma na drie vluchten op zijn worden er door Northrop Grumman nieuwe boosters geproduceerd. Northrop Grumman gebruikt daarvoor de Common Booster Segments die ze voor de geannuleerde OmegA-raket ontwikkelde. Bij die ontwikkeling werd er bewust rekening mee gehouden dat de te gebruiken technieken op den duur ook geschikt moesten zijn voor de productie van SLS-boosters. Deze worden niet van staal, maar uit lichter composietmateriaal vervaardigd en zijn bedoeld voor eenmalig gebruik. De straalpijpen zijn van een verbeterd ablatief composietmateriaal gemaakt. In juli 2022 wordt voor het eerst zo’n FSB-2-booster aan een horizontale grondtest onderworpen. FSB staat voor Flight Support Booster.
Uiteindelijk moeten er in de late jaren 2020 of vroege jaren 2030 ook krachtiger boosters (Advanced Boosters) komen voor de Block II-variant. Deze zullen ook die door Northrop Grumman worden geproduceerd als doorontwikkeling van de FSB-2. Eerder waren er ook plannen van Aerojet Rocketdyne om boosters te ontwikkelen met een nieuwe vloeibarebrandstofmotor, de F1-B, die op de F1-motor van de Saturnus V gebaseerd zou worden.
De plannen voor de doorontwikkeling staan per maart 2019 op de tocht. Het congres heeft de financiering van het SLS voor 2020 zodanig teruggeschroefd dat de ontwikkeling van de Exploration Upperstage waarschijnlijk komt stil te liggen. De Exploration Upperstage is echter essentieel voor het Artemisprogramma waarmee de regering-Trump vanaf 2024 mensen op de Maan wil plaatsen.
Op 8 november 2019 werd de eerste Core-stage voltooid en kon begonnen worden naar de Green Run Test toe te werken waarbij uiteindelijk de vier RS-25-motoren gedurende acht minuten worden ontstoken in een test installatie op het Stennis Space Center in Mississippi. Er werd van een plan om tijd te winnen door de green run op het lanceerplatform uit te voeren afgezien. Op 31 januari 2020 werd de eerste test van de Green Run Test uitgevoerd., Tweet van Jim Bridenstine, Twitter, 31 januari 2020 Door de COVID-19-crisis moest NASA op 19 maart 2020 de Green Run Test opschorten., Coronavirus pandemic to halt SLS testing, SpaceNews, 19 maart 2020 In mei en juni 2020 werden voorbereidingen voor de Green Run Test langzaam weer opgestart.
Op 1 mei 2020 bestelde NASA achttien nieuwe RS-25E-motoren bij Aerojet Rocketdyne. Op 29 juni 2020 bestelde NASA twaalf nieuwe side-boosters bij Northrop Grumman. Deze motoren en boosters zullen uit nieuwe componenten worden gebouwd en dus geen voormalige Spaceshuttle-hardware meer bevatten en voor vluchten 4 tot en met 9 worden gebruikt. Het gaat hier om de eerder beschreven FSB-2-booster.