太空發射系統又叫空間發射系統（Space Launch System，簡稱SLS）。是一種從太空梭演變而來的超重型運載火箭，由美國國家航空暨太空總署設計，主要目的是維持星座計畫的進行以及取代已經退役的太空梭（Space Transportation System，簡稱 STS）。第一階段以70到110噸的星座計畫載人任務為主，之後會發展出130噸的貨艙型載荷任務。最終的運載能力將達到143噸，甚至有可能達到165噸。整體而言，太空發射系統與土星五號非常相近。號稱史上最強運載火箭系統。
2022年11月16日，“太空發射系統”首次發射升空，執行“阿耳忒彌斯1號”無人繞月飛行測試任務，並計畫於當地時間12月11日返回地球。
基本介紹
研製歷程,研製背景,發展沿革,性能數據,研發資金,技術特點,發射動態,
研製歷程
空間發射系統是一種從太空梭演變而來的超重型運載火箭。第一階段以載重量70噸的星座計畫載人任務為主，發射時將產生3810噸的推力；再發展出載重量130噸的貨艙型酬載任務，發射推力約合4173噸，高度和總重量將分別為117米和2948噸。
2011年5月，美國國家航空航天局宣布將已取消的星座計畫中的獵戶座飛船繼續開發，並命名為多功能人員酬載艙。在2011年9月所公布的資料顯示，第一階段載人任務會使用一對太空梭固態助推器以及三顆太空梭主發動機的改進版本(RS-25D/E)，第二級則選用RL-10B發動機。第二階段貨艙任務會使用一對太空梭固態助推器的加強版以及五顆太空梭主發動機的改進版本(RS-25D/E)，第二級使用J-2X引擎。
2011年9月14日，美國國家航空航天局確定新一代空間發射系統的設計，並說明美國可以將太空人運送到更遠的地方，並且做為人類空間探測的基石。
空間發射系統預計花費180億美元開發，2012年至2017年間，每年將編列30億美元的預算；其中100億美元用於空間發射系統本身：20億美元改建發射台及甘迺迪航天中心：60億美元用於獵戶座載人艙組的研究、製作。根據美國宇航局的預算，從2014年到2017年首次試射前，建造測試版本的SLS火箭需要投入約70億美元。到2019年，經費投入將達到180億美元左右，而這筆資金還只是用於研發和設計，並不涵蓋火箭的製造成本。新型火箭研製計畫的總估計投入將達到360億美元。
2022年8月底，美國宇航局（NASA）有史以來最強大的運載火箭——太空發射系統（SLS）將進行首次試飛。這枚98米高的火箭將開始為期42天的月球往返之旅，其中將搭乘3位“太空人”——3個裝有儀器的人體模型。
2022年8月，美國新一代登月火箭“太空發射系統”擬於29日首次發射升空，卻在發射前48小時倒計時開始後遭遇雷雨天氣，發射台3次遭雷擊。
2022年8月。美國國家航空航天局(NASA)官方推特發布訊息稱，“‘阿爾忒彌斯’1號發射將不再於美國當地時間8月29日發射，因為團隊正在解決發動機故障問題，美方將繼續收集相關數據，隨後將發布下一次嘗試發射時間。”太空發射系統”火箭和“獵戶座”飛船均處於安全和穩定的調試狀態。工作人員將繼續收集和評估相關數據。目前尚未明確新的發射日期，但表示第一個備選日期是當地時間9月2日。
2022年9月5日訊息，當地時間上周六，美國國家航空航天局 (NASA) 再次取消太空發射系統（SLS）火箭的既定發射計畫，這是NASA在一周內第二次取消SLS火箭發射。
2022年9月19日，根據NASA最新公布的訊息，如無意外，SLS火箭將於當地時間9月27日首次從甘迺迪航天中心發射升空。如果有意外，下一次發射視窗將是10月2日。2022年9月，美國新一代登月火箭“太空發射系統”原定27日的發射任務取消，因為當天可能有熱帶風暴經過發射基地。這是“太空發射系統”發射任務一個月內第三次延期。11月5日報導，美國國家航空航天局（NASA）的登月火箭在因維修和天氣導致的三次延期後，準備11月14日凌晨0時7分打開69分鐘的發射視窗，若SLS火箭順利發射，“獵戶座”飛船將完成首次繞月飛行。當地時間12月11日，執行美國“阿耳忒彌斯1號”無人繞月飛行測試任務的“獵戶座”飛船將返回地球。
研製背景
發展沿革
2022年4月，由於三次發射演練失敗，美國國家航空航天局新一代登月火箭“太空發射系統”將被撤下發射台，轉運回總裝大樓檢測維修，今後演練和發射計畫未定。
美東時間2022年6月6日，NASA登月火箭SLS（太空發射系統）和獵戶座飛船再次從甘迺迪航天中心火箭裝配大樓出發，前往39B發射台測試，全程4英里（約6.4公里），將花費大約8-12個小時。
2022年6月18日至20日，美國進行新一代登月火箭“太空發射系統”第四次發射演練，其間一波三折，出現燃料泄漏、倒計時意外中斷等問題。
2022年7月20日，美國國家航空航天局宣布，美國新一代登月火箭“太空發射系統”擬最早於8月29日搭載“獵戶座”飛船升空，執行“阿爾忒彌斯 1”無人繞月飛行測試任務，若無法實現，則擬於9月2日或5日發射。
SLS從VAB中移出
美國國家航空航天局(NASA)的“太空發射系統”(Space Launch System)重型火箭於當地時間8月16日晚間被運往發射台，並將於8月29日首次試飛。
2022年8月底，美國宇航局（NASA）有史以來最強大的運載火箭——太空發射系統（SLS）將進行首次試飛。這枚98米高的火箭將開始為期42天的月球往返之旅，其中將搭乘3位“太空人”——3個裝有儀器的人體模型。
當地時間2022年8月29日，美國國家航空航天局新一代登月火箭“太空發射系統”因燃料泄漏發射中斷。
2022年9月3日，美國新一代登月火箭“太空發射系統”將再次嘗試發射升空。
當地時間2022年9月3日，美國國家航空航天局(NASA)巨型探月火箭“太空發射系統”因燃料泄漏問題再度推遲發射。
轉場中的太空發射系統（SLS）重型運載火箭
當地時間2022年9月12日，美國國家航空航天局表示，將9月27日定為下次嘗試發射新一代登月火箭“太空發射系統”的最早可能的日期。
當地時間2022年9月21日，美國國家航空航天局（NASA）表示，他們再次檢測到新一代登月火箭“太空發射系統”發生液氫泄漏，泄漏與此前影響9月3日發射計畫的情況具有“相同特徵”。受泄漏影響，NASA一度暫停向火箭加注液氫，進行故障排除。當地時間9月24日，據cnn訊息，因擔心熱帶風暴襲擊佛羅里達州，“阿耳忒彌斯1號”登月任務的發射時間再次推遲。 由於颶風“伊恩”逼近，美國太空總署（NASA）連夜將號稱“史上最強”的登月火箭“太空發射系統”（SLS）運回儲藏庫存放。NASA表示，“阿耳忒彌斯”登月計畫將延期至11月中旬。
當地時間2022年11月11日，美國航天局（NASA）官員表示，將於當地時間11月16日1時4分發射新一代登月火箭“太空發射系統”。火箭發射團隊已於11月10日進駐了發射中心，發射視窗期為2小時。11月19日和11月25日是備選發射日期。
2022年11月16日，據新華社訊息，美國航天局新一代登月火箭“太空發射系統”首次發射升空，執行“阿耳忒彌斯1號”無人繞月飛行測試任務。
性能數據
發射歷史 | |
酬載量 | |
外型及質量參數 | |
用 途 | |
製造國家 | |
高度 | 320英尺（98米）（載人版本） 400英尺（122米）（貨艙版本） |
直徑 | 8.4 米 |
質量 | 2,497,000千克（5,504,943磅）（載人版本） 2,951,000千克（6,505,841磅）（貨艙版本） |
級數 | 2（載人版本） 2（貨艙版本） |
一級 | 4XSSME |
二級（Block 1） | 1XRL10 |
二級（Block 2） | 4XRL10 |
二級（Block 2A） | 1XJ2X |
助推器（Block 1） | 2XSRB |
助推器（Block 2） | 2X先進固體助推器 |
有效載荷-近地軌道 | 70,000千克（154,324磅）（載人版本） 130,000千克（286,601磅）（貨艙版本） |
現況 | 計畫中 |
發射場 | 甘迺迪航天中心39號發射複合體 |
首次發射 | 美國東部時間2022年11月16日1：47 |
研發資金
“太空發射系統”計畫未來5年的投入將達到180億美元左右。格斯滕邁爾指出，這筆資金主要用於研發和設計，並不涵蓋火箭的製造成本。太空發射系統預計花費180億美元開發，2012年至2017年間，每年將編列30億美元的預算；其中100億美元用於太空發射系統本身：20億美元改建發射台及甘迺迪航天中心：60億美元用於獵戶座載人艙組的研究、製作。總投入估計可達到360億美元左右。
宇航局希望將向國際空間站運送太空人的工作交由私營公司完成，同時租用巨型“太空出租汽車”，依此節省資金。節省下的資金將用於地球軌道和地月系統以外的太空探索。宇航局擁有“超支”傳統，太空梭計畫的費用便達到最初預算的兩倍左右。新火箭的研製也可能延續這一不良傳統，最後不得不“剋扣”其他任務的資金，填補“太空發射系統”火箭計畫的資金缺口。
技術特點
“太空發射系統”將有能力向太空發射77到110噸貨物，可用於發射6人獵戶座多功能乘員艙，最終的運載能力將達到143噸，甚至有可能達到165噸。相比之下，曾將太空人送上月球的現已退役的土星V型火箭運載能力為130噸，太空梭的運載能力為27噸，目前近地運載能力最高的重型獵鷹火箭也只能將60噸載荷送入地球低軌。“太空發射系統”研製計畫讓人感到吃驚，如此巨大的運載能力將限制火箭的製造和發射頻率。與可以重複使用的太空梭不同，這種火箭往往是一次性的，每次發射都要製造新火箭。美國國會規定了“太空發射系統”火箭的一些設計元素、最後期限以及需要滿足的要求。退役的太空梭的主發動機雖然採用液體氫和液體氧，但還是需要藉助固體燃料推進器進入軌道。固體燃料火箭推進器在設計上成本更低，但是其推力不可調，同時比沖較液體發動機也更低。但是它的起飛推力巨大，可以彌補氫氧燃料引擎海平面推力低的劣勢，是較為合理的設計。
SLS發射渲染圖
“太空發射系統”芯級採用液氫液氧燃料，助推器使用固體推進器，與太空梭極其類似。太空梭是一種可重複使用的有翼太空飛行器，裝有巨型液體燃料油箱，大部分動力由兩個固體燃料火箭推進器提供。研製這種新型火箭體現出美國太空探索重點發生改變，放棄小布希政府提出的以固體燃料火箭為主的月球探索任務。史丹福大學教授、前宇航局高管斯特科-哈巴德表示：“太空探索的未來將依靠可靠的液體燃料技術。”哈巴德曾參與2003年“哥倫比亞”號空難事故調查。據以匿名方式接受採訪的宇航局高管透露，在本世紀20年代至30年代，宇航局將在15年以上時間裡每年製造和發射大約一枚火箭。2020年，宇航局將進行第一次無人試射，2021年進行第一次載人發射，2025年將搭載太空人奔赴地球附近的一顆小行星。宇航局希望在30年代使用火箭向火星派遣太空人，首先環繞這顆紅色星球飛行，而後進行登入。
在最初的試射過程中，“太空發射系統”火箭將採用太空梭的5段型固體燃料推進器設計，安裝在外部，內部採用太空梭的主發動機提供動力。不久之後，這些固體燃料推進器將被新型推進器取代。這種新技術可能採用液體燃料，也可能採用固體燃料。
發射動態
2022年11月16日，據美國國家航空航天局（NASA）推特訊息，延宕到11月16日發射的美國“太空發射系統”（SLS）被NASA的現場團隊監測到芯級液氫補加閥門出現液氫泄漏狀況。
美東時間2022年11月16日，美國國家航空航天局（NASA）登月火箭太空發射系統（SLS）托舉獵戶座飛船，在美國佛羅里達州甘迺迪航天中心39B發射台首飛升空。此次任務共發射11個太空飛行器，包含獵戶座-CM-002（Orion CM-002）飛船和10顆立方體衛星。
“太空發射系統”SLS Block 1型將把不載人的“獵戶座”載人飛船送到約3700公里的軌道高度，然後“獵戶座”飛船將與火箭上面級箭體分離，點燃推進器繼續前往月球，環繞月球6-19天后返回地球。
“獵戶座”飛船飛行軌跡示意圖
