美国
Basic Information
Manufacturer 美国国家航空航天局
Development Agency 美国国家航空航天局
Rocket Type 混合动力火箭
Stages 两段式
First Flight 2022年11月16日
Technical Parameters
Rocket Height 98 米
Liftoff Weight 2767740 千克
Fairing Diameter 8.4 米
Payload Capacity
70,000 kg
LEO Capacity
36,000 kg
Mars Capacity
Summary
太空发射系统是NASA开发的重型运载火箭。
太空发射系统运载火箭是为了满足未来的深空探测任务而设计的，包括重返月球和火星任务。
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运载参数和应用场景
太空发射系统（Space Launch System，简称SLS）是美国国家航空航天局（NASA）主导研制的混合动力超重型运载火箭，核心设计目标是支撑美国深空探测战略，作为阿尔忒弥斯载人登月计划的专属运载工具，同时兼顾大质量深空科学探测器发射任务。火箭采用“液体芯级+固体助推器”的混合动力构型，现役Block 1载人版本全长98米，芯级直径8.4米，起飞推力约39000千牛（约合880万磅），是目前全球现役运载能力最强的火箭之一，也是唯一可单次将猎户座载人飞船、航天员及配套物资直接送入地月转移轨道的运载工具。
SLS采用模块化、渐进式发展思路，不同版本针对不同任务场景设计，核心运载参数及应用场景如下表所示：
| 参数类别 | Block 1（现役载人版） | 设计定位与应用场景 |
|---|---|---|
| 火箭全长 | 98 m | 适配猎户座载人飞船发射需求，用于阿尔忒弥斯计划前期无人、载人绕月及登月任务 |
| 起飞重量 | 约2608 t | 满足载人深空任务起飞推力需求，兼顾发射场现有设施适配性 |
| 近地轨道（LEO）运载能力 | 95000 kg | 可支持大质量近地轨道载荷部署，或为深空任务提供充足初始速度增量 |
| 地月转移轨道（TLI）运力 | ≥27000 kg | 单次发射即可将猎户座飞船+航天员+生活物资送入月球轨道，无需多次对接组装 |
| 起飞构型 | 2个五段式固体助推器+4台RS-25液氢液氧芯级发动机+1台RL10B-2上面级发动机 | 平衡技术成熟度与运载能力，优先保障载人任务可靠性 |
| 除载人登月任务外，SLS的大运力特性也可支撑深空科学探测任务：包括发射火星采样返回探测器、木星系探测任务、太阳物理观测卫星等大质量深空载荷，大幅缩短探测器地火转移时间或直接送入深空转移轨道，减少探测器自身燃料消耗、延长任务寿命。按照NASA最初规划，后续升级版本Block 1B、Block 2的近地轨道运载能力可提升至105吨、130吨，可支持月球轨道空间站舱段、火星载人任务飞船等超大型载荷发射，不过截至2026年，后续升级版本的研制工作已进行调整，现役Block 1版本为当前阿尔忒弥斯任务的主力构型。 |
技术特点
SLS大量继承美国航天飞机项目的成熟技术，同时结合新的制造工艺和系统设计，在可靠性、运载能力、任务适配性上实现平衡，属于典型的混合动力火箭：起飞阶段主要推力由固体火箭助推器提供，芯级液体发动机同时工作，入轨阶段由低温上面级完成最终轨道送入。其核心技术特点如下表所示：
| 系统模块 | 技术配置与特点 | 技术优势 |
|---|---|---|
| 固体火箭助推器 | 2台五段式固体火箭助推器，单台推力约14700千牛，由航天飞机四段式助推器升级而来 | 提供超过70%的起飞推力，相比航天飞机助推器推力提升约20%，结构经过大量地面试车验证，可靠性高 |
| 芯级动力系统 | 4台RS-25液氢液氧发动机，单台海平面推力约1860千牛，曾作为航天飞机主发动机完成135次飞行任务 | 发动机经过航天飞机时代十余年飞行验证，技术成熟度高；改进型RS-25发动机优化了推力调节范围，可适配SLS起飞工况 |
| 芯级储箱与制造 | 芯级高65米，直径8.4米，采用2219铝合金制造，使用搅拌摩擦焊工艺连接液氢箱、液氧箱等结构段 | 焊缝强度高于传统熔焊，无焊接缺陷，可承受低温推进剂的极端温度和飞行阶段的强气动载荷，是NASA建造过的最大火箭级段 |
| 上面级 | Block 1版本采用临时低温推进级（ICPS），配备1台RL10B-2液氢液氧发动机，推力约110千牛 | 基于德尔塔IV火箭上面级技术改进，具备多次点火能力，可精确完成地月转移轨道射入、载荷释放等动作 |
| 系统设计特性 | 采用可进化、模块化设计，载人版本配置故障检测、逃逸系统接口，支持载人任务安全冗余要求 | 可根据任务需求调整助推器、上面级配置覆盖不同运力需求，满足载人和货运任务的差异化设计要求 |
| 与商业航天公司主推的可重复使用火箭不同，SLS为一次性使用运载火箭，设计优先级聚焦于深空任务的大运力和载人可靠性，而非发射成本控制。其芯级RS-25发动机最初直接复用航天飞机时代遗留的库存发动机，后续批次采用3D打印等新工艺降低制造成本；五段式固体助推器相比航天飞机的四段式设计，增加了推进剂装药量，同时优化了喷管设计，在继承成熟技术的基础上提升了推力性能。火箭发射过程中，固体助推器工作约2分钟后分离，芯级RS-25发动机持续工作约8分钟后分离，随后由上面级将载荷送入预定轨道。 |
发射历史和重要任务
SLS项目起源于2011年美国航天飞机退役后，NASA为填补本国重型深空运载能力空白、承接星座计划取消后的深空探索目标启动研制，原计划2017年首飞，但受技术故障、预算超支、供应链问题等影响，首飞时间多次推迟。截至2026年9月，SLS共完成2次发射任务，全部取得成功，核心发射记录如下表所示：
| 序号 | 发射时间 | 任务名称 | 任务类型 | 载荷配置 | 任务结果 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2022年11月16日 | 阿尔忒弥斯I号 | 无人绕月测试 | 无人猎户座飞船、10颗立方星 | 发射成功，猎户座飞船完成25.5天绕月飞行，于2022年12月11日溅落太平洋，验证了火箭和飞船的深空飞行能力 |
| 2 | 2026年4月1日 | 阿尔忒弥斯II号 | 载人绕月测试 | 搭载4名航天员的猎户座飞船 | 发射成功，飞船完成10天绕月飞行，于2026年4月10日溅落返回，是1972年阿波罗计划结束后美国首次载人飞向月球 |
| 阿尔忒弥斯I号任务是SLS的首次飞行，任务全程无航天员搭乘，主要验证火箭各系统飞行性能、猎户座飞船再入返回热防护、深空通信导航等关键技术，任务中火箭准确将猎户座飞船送入地月转移轨道，上面级成功部署10颗用于月球、太阳物理研究的立方星，任务全程未出现影响任务成败的重大故障，标志着SLS正式具备执行任务能力。 | |||||
| 阿尔忒弥斯II号是SLS首次执行载人任务，乘组包括3名NASA航天员和1名加拿大航天局航天员，任务期间飞船飞抵距离月球表面约7400公里的位置，验证了载人深空飞行的生命保障、轨道操作、乘组应急处置等关键能力，为后续载人登月任务奠定了基础。按照NASA2026年公布的最新任务规划，下一次SLS发射为阿尔忒弥斯III号任务，计划2027年实施，将开展近地轨道系统能力验证；阿尔忒弥斯IV号任务计划2028年实施，将实现航天员在月球南极区域登陆，完成阿波罗计划后人类首次登月活动。 | |||||
| 作为美国深空探测的核心运载工具，SLS的服役填补了美国土星5号火箭退役后超重型深空运载能力的空白，其后续任务将逐步支撑月球长期科研基地建设、月球轨道基础设施部署，并为未来载人火星任务进行技术验证，是当前人类开展深空载人探索的核心运载平台之一。 |
