SLS (Block 1) iCPS是美国太空发射系统Block 1构型的临时低温推进级,由德尔塔4火箭的低温第二级改进而来,采用液氢液氧燃料,配备1台RL10C-2发动机,用于将猎户座飞船等载荷送入地月转移轨道,服务于阿尔忒弥斯登月计划前三次任务。
SLS (Block 1) iCPS(临时低温推进级)是美国NASA为太空发射系统(SLS)Block 1构型开发的上面级,由联合发射联盟和波音联合研制,基于德尔塔4火箭的低温第二级改进。该推进级直径5.1米,高度13.7米,采用1台RL10C-2氢氧发动机,推力约110千牛,比冲465.5秒,具备多次启动能力,可将27吨载荷送入地月转移轨道。SLS Block 1火箭整体全长98米,起飞重量2610吨,近地轨道运力95吨,芯级配备4台RS-25发动机,搭配2枚五段式固体助推器,iCPS在芯级和助推器分离后工作,将载荷送入深空轨道,目前已用于阿尔忒弥斯1号、2号任务,后续将被探索上面级(EUS)替代。
运载参数和应用场景
ICPS作为SLS Block 1构型的核心上面级,承担着将载荷从近地轨道送入深空转移轨道的关键职能,其核心运载参数如下:
| 参数类别 | 具体指标 |
|---|---|
| 全长 | 13.7m |
| 直径 | 5.1m |
| 地月转移轨道运力 | 27000kg |
| 所属火箭起飞总重 | 2610t |
| 配套发射系统 | SLS Block 1重型运载火箭 |
| 适配发射工位 | 肯尼迪航天中心39B发射台、卡纳维拉尔角AFETR发射区 |
作为SLS火箭的过渡型上面级,ICPS的应用场景高度聚焦深空探索任务:首先是阿尔忒弥斯登月计划的前期验证任务,负责将猎户座飞船推送至地月转移轨道,完成载人绕月、无人深空测试等核心目标;其次可搭载小型立方星载荷,在完成主载荷推送后释放深空探测卫星,开展月球环境探测、深空技术验证等低成本探索任务;此外还具备支持小型深空探测器发射的潜力,可将中小型探测器送入小行星、金星等目标的转移轨道。目前ICPS的2次发射均服务于阿尔忒弥斯计划的前两次核心任务,充分验证了其在载人深空任务中的可靠性。
技术特点
ICPS由波音公司与联合发射联盟联合研发,基于德尔塔IV火箭的第二级改进而来,在继承成熟技术的基础上针对深空任务做了针对性优化,核心技术特点如下:
| 技术模块 | 具体参数与特性 |
|---|---|
| 动力系统 | 配备1台RL10B-2液氢液氧发动机,真空推力110.1千牛,比冲约462秒,具备多次点火能力 |
| 推进剂存储 | 采用共底贮箱设计,可携带约19.5吨液氢液氧推进剂,贮箱表面覆盖多层隔热层应对低温环境 |
| 结构设计 | 包含级间适配器、推进舱、载荷适配器三部分,级间适配器配备爆炸分离系统,可实现与芯级的可靠分离 |
| 控制能力 | 集成独立的导航、制导与控制系统,可完成近地点抬升、地月转移点火、载荷分离后离轨处置等全流程自主操作 |
| 可靠性设计 | 基于德尔塔IV上面级的成熟飞行 heritage,整体任务可靠性超过0.98,适配载人任务安全标准 |
与传统上面级相比,ICPS的最大优势在于兼顾了成熟度与深空任务适应性:RL10系列发动机累计飞行次数超过500次,可靠性经过数十年验证,多次点火能力可满足复杂轨道机动需求;液氢液氧推进剂的高比冲特性,使其在有限的结构重量下实现了27吨的地月转移轨道运力,是当前美国运力最强的现役上面级之一。不过作为过渡型号,ICPS仅适用于SLS Block 1构型,未来将被运力更强的探索上面级(EUS)替代,后者地月转移轨道运力将提升至38吨以上,支持更复杂的月球驻留任务。
发射历史和重要任务
截至2026年5月,ICPS累计完成2次发射,全部取得成功,共将6颗载荷送入预定轨道,具体发射记录如下:
| 发射代码 | 发射时间 | 发射工位 | 核心载荷 | 入轨卫星数 | 任务状态 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2022-156 | 2022年11月16日 | AFETR | 猎户座无人试验飞船(阿尔忒弥斯1号) | 1 | 成功 |
| 2026-069 | 2026年4月1日 | AFETR | 猎户座载人飞船(阿尔忒弥斯2号)等5颗载荷 | 5 | 成功 |
首次发射即阿尔忒弥斯1号任务,是SLS火箭的首次飞行验证。ICPS在芯级分离后,首先执行近地点抬升机动,将轨道调整至近地点1800公里的停泊轨道,随后进行地月转移点火,将猎户座飞船送入奔月轨道,完成分离后ICPS自主执行离轨机动,避免成为太空垃圾。本次任务充分验证了ICPS与SLS芯级、猎户座飞船的适配性,为后续载人任务奠定了基础。
2026年4月1日的第二次发射为阿尔忒弥斯2号载人任务,是ICPS首次执行载人发射。本次任务中ICPS除了将代号“INTEGRITY”的猎户座载人飞船送入地月转移轨道外,还搭载了4颗额外载荷:TACHELES月球环境探测卫星、SWC-1太阳风监测卫星、K-RADCUBE深空辐射探测立方星,以及ICPS自身的轨道试验模块。其中前4颗载荷均进入椭圆轨道开展任务,ICPS模块的轨道参数目前仍在后续监测中。本次任务的成功标志着ICPS完全满足载人深空任务的安全要求,为阿尔忒弥斯计划后续月球着陆任务提供了成熟的技术支撑。作为SLS Block 1的唯一上面级,ICPS的两次发射全部成功,累计将4名宇航员送入地月转移轨道,是人类重返月球进程中不可或缺的关键技术节点。

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