El SLS (acrónimo de "Space Launch System" o "Sistema de lanzamiento espacial"), es un proyecto de lanzadera de la NASA iniciado en 2010, y en fase de desarrollo, concebido como sucesor del anterior Transbordador STS, cuyo programa finalizó su vida operativa en 2011.
El programa SLS surge como sustituto del cancelado Proyecto Constelación: un programa de desarrollo de lanzaderas que debía haber sucedido al STS, y que fue cancelado en 2010 por recortes presupuestarios, así como por diversas críticas sobre sus especificaciones.
Según el diseño previsto, el SLS tendrá un diámetro de 8.4 m y superará los 100 m de altura, con una capacidad de carga estimada en 130 000 kg (290 000 libras), para satisfacer el requisito del Congreso, sirviendo tanto para carga como para misiones tripuladas.
El coste del programa está estimado en 10 000 millones de dólares, y se prevé que los primeros lanzamientos de prueba del SLS se realicen en 2021, alcanzando el estado operativo en la misma década.
El 14 de septiembre de 2011, la NASA anunció su selección de diseño para el nuevo sistema de lanzamiento, declarando que, en combinación con la nave espacial Orion, llevaría a los astronautas de la agencia más lejos en el espacio que nunca antes y proporcionaría la piedra angular para los futuros programas de exploración espacial tripulada.
Se planean tres versiones del vehículo de lanzamiento SLS: Bloque 1, Bloque 1B y Bloque 2. Cada uno utilizará la misma etapa central con cuatro motores principales, pero el Bloque 1B contará con una segunda etapa más potente llamada Etapa Superior de Exploración (EUS). El bloque 2 combinará el EUS con boosters aumentados. El bloque 1 tiene la capacidad de colocar una carga básica de 70 toneladas en la LEO, mientras que el bloque 1B llegará hasta las 105 toneladas. El Bloque 2 propuesto tendrá una capacidad de 130 toneladas (LEO), que es similar a la de Saturno V. Algunas fuentes afirman que esto haría al SLS el más capaz vehículo pesado jamás construido, aunque el Saturno V elevó aproximadamente 140 toneladas métricas a LEO en la misión Apolo 17.
Durante el desarrollo del SLS se consideraron varias configuraciones, incluyendo un bloque 0 con tres motores principales, una variante del bloque 1A que habría mejorado los propulsores del vehículo en vez de su segunda etapa, y un bloque 2 con cinco motores principales y una segunda etapa diferente, la etapa de salida de la Tierra, con hasta tres motores J-2X. En febrero de 2015, se informó de que las evaluaciones de la NASA habían mostrado un "rendimiento superior" en la comparativa entre las configuraciones de Bloque 1 y Bloque 1B.
El 31 de julio de 2013, la SLS aprobó la Revisión Preliminar de Diseño (PDR). La revisión abarcó todos los aspectos del diseño del SLS, no sólo el cohete principal y los auxiliares ("boosters"), sino también el sistema de apoyo en tierra y la logística. El 7 de agosto de 2014, el bloque 1 de SLS pasó un hito conocido como Punto de Decisión Clave C y entró en desarrollo a gran escala, con una fecha estimada de lanzamiento de noviembre de 2018.
El diseño de este vehículo será similar al del Saturno V, siendo un poco más grande y entre un 10 y un 20% más potente que éste, siendo pues un sistema capaz de lanzar misiones más allá de la órbita terrestre.
Con objeto de reducir costes, el nuevo diseño será modular. Esto permitirá por un lado optimizar el gasto de cada lanzamiento, ajustando la configuración del cohete a las necesidades específicas de cada misión. Por otro lado, también permitirá dosificar la inversión en desarrollo, al aplazar el diseño de los módulos de potencia extra para cuando los módulos básicos estén ya finalizados. Esta filosofía de desarrollo ocasionará que las capacidades del SLS vayan aumentando progresivamente a lo largo de la década de 2020, para alcanzar su funcionalidad completa en torno a 2032.
También reutilizará componentes tanto del finalizado programa Shuttle (STS), como del cancelado proyecto Constelación. El cohete constará de dos etapas y podría usar combustible líquido en contraposición al sólido que se empleaba hasta la fecha; sin embargo esta característica no es definitiva, pues el diseño de la primera etapa del cohete está supeditado esencialmente al rendimiento de las distintas propuestas que se presenten.
Para las misiones tripuladas de esta lanzadera está previsto continuar con el diseño en curso de la nave Orión.
La Etapa Central del Sistema de Lanzamiento Espacial tendrá un diámetro de 8,4 metros (28 pies) y utilizará cuatro motores RS-25. Los vuelos iniciales utilizarán motores RS-25D modificados que queden del programa del transbordador espacial , se espera que los vuelos posteriores cambien a una versión más barata del motor no destinada a ser reutilizada. La estructura de la etapa consistirá en un tanque externo modificado del transbordador espacial con la sección de popa adaptada para aceptar el sistema de propulsión principal (MPS) del cohete y la tapa convertida para recibir una estructura entre etapas. Será fabricado en la planta de montaje de Michoud.
La etapa central será común en todas las evoluciones actualmente planificadas del SLS. La planificación inicial incluyó estudios de una configuración más pequeña del bloque 0 con tres motores RS-25, que fue eliminado para evitar la necesidad de rediseñar sustancialmente la etapa del núcleo para las variantes de mayor alcance. Del mismo modo, mientras que los primeros planes del bloque 2 incluían cinco motores RS-25 en el núcleo, se cambió posteriormente a una configuración con cuatro motores.
Los bloques 1 y 1B del SLS usarán dos cohetes de combustible sólido (SRBs) de cinco segmentos, los cuales están basados en los del Transbordador Espacial de cuatro segmentos. Las modificaciones para el SLS incluyeron la adición de un segmento de refuerzo central, una nueva aviónica, y un nuevo aislamiento que elimina el asbesto del SRB de la lanzadera y es 860 kilogramos (1900 libras) más ligero. Los SRB de cinco segmentos proporcionan aproximadamente un 25% más de impulso total que los SRBs del Shuttle y no se recuperarán después del uso.
Orbital ATK (antes Alliant Techsystems) ha completado pruebas de ignición estática de duración completa de los SRBs de cinco segmentos. Estos incluyen la activación exitosa de tres motores de desarrollo (DM-1 a DM-3) entre 2009 y 2011. El motor DM-2 fue enfriado hasta una temperatura de 40°F (4°C) en el núcleo, y el DM-3 se calentó por encima de los 90°F (32°C) para validar el rendimiento a temperaturas extremas. El Motor de Calificación 1 ( en siglas en inglés QM-1) fue probado el 10 de marzo de 2015. El Motor de Calificación 2 fue probado con éxito el 28 de junio de 2016. Era la prueba final en tierra antes de la Misión de Exploración 1 (en siglas en inglés EM-1).
Para el bloque 2, la NASA planea cambiar los SRB de cinco segmentos derivados del Shuttle por boosters avanzados. Esto ocurrirá después del desarrollo de la etapa superior de exploración para el bloque 1B. Los planes iniciales habrían desarrollado impulsores avanzados antes de una segunda etapa actualizada; esta configuración se llamó inicialmente Bloque 1A. En 2012 la NASA planeaba seleccionar estos nuevos cohetes auxiliares por medio de la llamada "Advanced Booster Competition" (Competición para boosters avanzados), que debía ser celebrada en 2015. Varias empresas propusieron boosters para esta competencia:
Christopher Crumbly, gerente de la oficina de desarrollo avanzado de SLS de la NASA en enero de 2013, comentó sobre la competición del booster que "el F-1 tiene grandes ventajas porque es un generador de gas y tiene un ciclo muy simple. El ciclo de combustión en etapas ricas en oxígeno (el motor de Aerojet) tiene grandes ventajas porque tiene un impulso específico superior. Los rusos han estado volando con exceso de oxígeno durante mucho tiempo, cualquiera de los dos puede funcar, los sólidos (de ATK) podrían funcionar".
Un análisis posterior mostró que la configuración del bloque 1A daría como resultado una alta aceleración que sería inadecuada para Orión y podría requerir un rediseño costoso del núcleo del bloque 1. En 2014, la NASA confirmó el desarrollo del Bloque 1B en lugar del Bloque 1A y canceló la competición para los boosters en 2015. En febrero de 2015, se informó que se esperaba que SLS volara con el SRB de cinco segmentos hasta por lo menos finales de 2020 y se evaluaron las modificaciones en la plataforma de lanzamiento 39B, la fosa de llama y la plataforma de lanzamiento móvil del SLS basado en boosters de combustible sólido.
El bloque 1, programado para volar la Misión de Exploración 1 (EM-1) para noviembre de 2018, usará la Etapa de Propulsión Criogénica Interina (ICPS). Esta etapa será una modificada Delta IV de 5 metros Delta Cryogenic Segunda Etapa (DCSS), y será alimentado por un solo RL10B-2. El bloque 1 será capaz de elevar 70 t en esta configuración, sin embargo el ICPS será considerado parte de la carga útil y se colocará en una trayectoria suborbital inicial de 1.800 km por 93 km para garantizar la eliminación segura de la etapa central. ICPS realizará una quemadura de inserción orbital en el apogeo, y luego una inyección translunar quemar para enviar el Orion desenroscado en una excursión circunlunar.
La Etapa Superior de Exploración (EUS) está programada para debutar en la Misión de Exploración 2 (EM-2). Se espera que sea utilizado por el Bloque 1B y Bloque 2 y, al igual que la etapa central, tiene un diámetro de 8,4 metros. El EUS debe ser alimentado por cuatro motores RL10, completar la fase de ascenso SLS y luego volver a encenderse para enviar su carga útil a destinos más allá de la órbita terrestre baja, similar al papel desempeñado por la 3ª etapa de Saturn V, la J -2 alimentado S-IVB.
La siguiente lista incluye sólo misiones confirmadas.
https://www.nasaspaceflight.com/2017/04/nasa-goals-missions-sls-eyes-multi-step-mars/
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