太空發射系統

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status = 服役

sites = 甘迺迪太空中心 39B 號發射臺

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payloads = 獵戶座飛船

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太空發射系統（Space Launch System，簡稱「SLS」）是 NASA 自 2011 年以來開發的一種基於太空梭技術的重型運載火箭。SLS 火箭目前的主要用途是搭載獵戶座太空船進行阿提米絲計畫，火箭將從位於佛羅里達州的肯尼迪航天中心的 LC-39B 發射臺發射升空。在前四次阿耳忒彌斯任務之後，美國宇航局計劃將太空發射系統的生產和發射移交給深空運輸公司（Deep Space Transport LLC），這是波音和諾斯洛普・格魯門的合資企業。不過，預計至少在 2030 年之前，阿耳忒彌斯計劃每年最多使用一次 SLS。

SLS 旨在成為退役太空梭的繼任者以及 NASA 深空探索計劃的主運載火箭。SLS 因利用了貨架上的現有的成熟技術，故取代了新開發戰神一號與戰神五號運載火箭的昂貴計畫，當時這些運載火箭與「星座計劃」的其他部分一起被歐巴馬政府取消，而「星座計劃」曾是美國旨在重返月球的計劃。載人月球飛行計劃，改編入阿耳忒彌斯計劃的一部分，也為可能的載人火星任務作準備。SLS 正在分三個主要階段開發：Block 1、Block 1B 和 Block 2，其業載量不斷增加。，SLS Block 1 運載火箭將發射前三次阿提米絲任務，隨後的五次 SLS 飛行計劃使用 Block 1B，之後的所有飛行將使用 Block 2。

美國國會在 2016 年 12 月授權進行首次發射，但 SLS 的發射至少被推遲了 16 次，最終 2022 年才首飛，比原來的 6 年計劃增加了 5 年多。

設計

太空發射系統是一種。起飛階段由一個核心級和兩個改進的太空梭固體助推器提供動力，上面級負責將有效載荷送入特定的軌道。所有的太空發射系統型號使用同一種核心級，它們之間的差別在於助推器和上面級。

1.1 核心級

核心級和助推器負責將上面級和有效載荷送出大氣層並加速到接近軌道速度。核心級包括 4 臺 RS-25 引擎、液氫燃料箱和液氧氧化劑箱、固體助推器連線點、航空電子裝置和主推進系統（MPS）。主推進系統為四臺 RS-25 引擎供應燃料和氧化劑，並使用液壓驅動引擎的萬向節，以及對推進劑罐加壓。核心級的四臺 RS-25 引擎在起飛時提供了大約 25% 的推力。 核心級長 65 米，直徑 8.4 米，在結構和外觀上類似於太空梭外儲箱。 核心級的前四次發射使用 16 臺太空梭任務剩下的 RS-25D 引擎。 洛克達因公司對這些引擎進行了現代化改造以適應太空發射系統。 之後的發射將使用最佳化的 RS-25E 引擎，每臺的成本降低 30% 以上，推力較 RS-25D 的 2,281 千牛增加到了 2,321 千牛。

1.2 助推器

太空發射系統 Blocks 1 和 Blocks 1B 型使用兩個五段式固體火箭助推器，這些助推器基於四段式太空梭固體助推器額外新增一段而成，除此之外還使用了新的航空電子裝置和更輕的絕緣材料，並去掉了降落傘回收系統。 五段式固體火箭助推器比四段式太空梭固體助推器多提供了 25% 的衝量，但在使用後不能回收。

太空發射系統 Blocks 1 和 Blocks 1B 型使用的五段式固體火箭助推器由於庫存限制只能支援八次發射。 於是在 2019 年 3 月 2 日提出了助推器報廢和延長壽命計劃（BOLE）。該計劃是由諾斯洛普・格魯門開發製造新型的固體火箭助推器，用以支援之後的 Blocks 2 型太空發射系統。這些助推器源自已經取消的 OmegA 運載火箭的複合外殼固體火箭助推器，助推器效能的提升可使 Blocks 2 型的近地軌道有效載荷增加到地月轉移軌道有效載荷增加到。 , BOLE 正在大力發展，預計將於 2024 年首次點火測試。

1.3 上面級

臨時低溫推進上級（ICPS）將在太空發射系統 Block 1 型的前三次阿耳忒彌斯登月計劃發射中使用。 ICPS 源自拉長的德爾塔 - 4 運載火箭上面級，由一臺 RL10 火箭發動機提供動力。用於發射的第一個 ICPS 將使用 RL10 B-2 型變體，第二和第三個 ICPS 將使用 RL10 C-2 型變體。 Block 1 型能夠擁有的近地軌道運載能力，包括作為有效載荷一部分的 ICPS 重量。 在阿耳忒彌斯 1 號任務中，當火箭的核心級分離後，有效載荷將處在 的亞軌道上，這便於核心級的安全處置。 然後 ICPS 將執行軌道注入和隨後的地月轉移，把獵戶座飛船送往月球。 ICPS 將為阿耳忒彌斯 2、3 號的載人飛行提供乘員認證。

探索上面級（EUS）計劃在阿耳忒彌斯 4 號及之後的任務中使用，EUS 將完成上升階段然後進行深空軌道注入。 EUS 將在太空發射系統的 Block 1B 和 Block 2 型上使用，其直徑與核心級相同為 8.4 米，由四臺 RL-10 C3 引擎提供動力，最終將升級為使用四個改進的 RL10 C-X 引擎。 , 波音正在為 EUS 開發一種新的基於複合材料的燃料箱，這將使 Block 1B 型的地月軌道有效載荷能力增加 30%。 探索上面級（EUS）原先的名稱是雙用途上面級（DUUS），相對於 ICPS 是專門為太空發射系統開發的上面級。

1.4 變體

發展

太空發射系統是一種從太空梭演變而來的重型運載火箭。第一階段以載重量 70 噸的星座計劃載人任務為主，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 公尺和 2948 噸。

初步設計顯示，太空梭主發動機和太空梭固態助推器都會被作為本計畫的一部分。不像戰神五號運載火箭需要另外開發新的燃料槽。

2.1 沿用太空梭系統的新飛船

2011 年 5 月，美國國家航空暨太空總署宣佈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 月所公佈的資料顯示，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)，第二節則選用 J-2X 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)。

2011 年 9 月 14 日，美國國家航空暨太空總署確定新一代太空發射系統的設計，並說明美國可以將太空人運送到更遠的地方，並且做為人類太空探測的基石。

2.2 重視資金運用

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 億美元改建發射臺及甘迺迪太空中心：60 億美元用於獵戶座載人艙組的研究、製作。根據美國太空總署的預算，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。

在 2011 年 9 月的參議院與美國國家航空航天局聯合介紹中，據稱到 2017 年 SLS 計劃的預計開發成本為 美元 180 億美元，其中 100 億美元用於 SLS 火箭，60 億美元用於獵戶座飛船，以及 20 億美元用於升級 肯尼迪航天中心 的發射臺和其他設施。 Booz Allen Hamilton 為 NASA 撰寫的 2011 年獨立成本評估報告中，這些成本和時間表被認為是樂觀的。 2011 年 NASA 的一份內部檔案估計，到 2025 年，四次 發射（1 次無人駕駛，3 次載人）的計劃總成本至少為 410 億美元， 版本準備不早於 2030 年。 人類探索團隊估計 2010 年 Block 0 的單位成本為 16 億美元，Block 1 的單位成本為 18.6 億美元。 然而，自從做出了這些估計，Block 0 SLS 車輛在 2011 年底被放棄，設計沒有完成。

2012 年 9 月，SLS 專案副經理表示，5 億美元是 SLS 計劃每次飛行的合理目標平均成本。 2013 年，《太空評論》估計每次發射的成本為 50 億美元，具體取決於發射費用。 NASA 於 2013 年宣佈 歐洲太空總署 將建造 獵戶座服務艙。 2014 年 8 月，隨著 SLS 計劃透過關鍵決策點 C 審查並進入全面開發階段，從 2014 年 2 月到計劃於 2018 年 9 月啟動的成本估計為 70.21 億美元。 同時，地面系統的修改和建設將需要額外的 18 億美元。

2018 年 10 月，NASA 監察長 報告稱，截至 2018 年 8 月，波音 核心階段合同已佔 SLS 支出 119 億美元的 40%。到 2021 年，核心預計各階段耗資 89 億美元，是最初計劃金額的兩倍。 2018 年 12 月，NASA 估計 SLS 的年度預算在 2019 年至 2023 年之間將在 21 至 23 億美元之間。

2019 年 3 月，特朗普政府 向 NASA 發布了 2020 財年預算申請。該預算不包括用於 SLS Block 1B 和 Block 2 的任何資金。因此不確定是否會開發這些 SLS 的未來變體，但國會的行動在透過的預算中恢復了這筆資金。 之前為 SLS Block 1B 計劃的幾次發射預計將在商業運載火箭上飛行，例如 獵鷹重型火箭、新葛倫火箭 和 火神火箭。 然而，要求為 SLS、獵戶座飛船和載人著陸器增加 16 億美元的預算以及發射清單似乎表明支援 Block 1B 的開發，即 Artemis 3 的首次亮相。Block 1B 將主要用於共同載人的機組人員轉移和後勤需求，而不是建造門戶。無人駕駛的 Block 1B 計劃於 2028 年發射月球表面資產，這是 Artemis 計劃的第一個月球前哨基地。2022 年 3 月 17 日傍晚 6 時許，組裝完成的太空發射系統，由太空梭運輸車 (Crawling Transporter) 緩慢運出飛行器裝配大樓；並將花費 11 個小時的時間運往 6.4 公里外的甘迺迪太空中心 39B 發射臺上，進行火箭濕式演練（Wet Dress Rehearsal，WDR）。

2.2.1 預算編列

2011 至 2021 財年，SLS 計劃名義資金總額為 212.09 億美元。這相當於 2021 年通脹後的 230.11 億美元。

SLS 的生產和運營成本為 22 億美元，探索地面系統 (英語：Exploration Ground Systems) 的生產和運營成本為 5.68 億美元。此外，由於前四次任務屬於 Artemis 計劃，獵戶座飛船的有效載荷將花費 10 億美元，歐洲服務艙將花費 3 億美元。:23

早期計劃

2018 年 SLS 的計劃演化

2015 年 3 月在猶他州奧格登西北部的 Orbital ATK 沙漠設施進行的 SLS 助推器測試

探索地面系統 和 Jacobs 準備提升和放置 SLS 火箭的核心級，2021 年 6 月

SLS 是根據 2010 年國會法案（公法 111-267）建立的，其中指示 NASA 建立一個系統，用於將有效載荷和機組人員發射到太空，以取代因太空梭退役而喪失的能力。該法案設定了某些目標，例如能夠將 130 噸或更多的有效載荷提升到近地軌道，目標日期為 2016 年 12 月 31 日系統全面執行，以及 “在可行範圍內” 使用的指令” 太空梭和戰神 1 號的現有元件、硬體和勞動力，12 2011 年 9 月 14 日，NASA 宣佈了滿足這些要求的計劃：SLS 的設計，獵戶座飛船作為有效載荷。

SLS 已經考慮了幾種潛在發射配置的未來發展路線，火箭模組的計劃演進已被多次修改。考慮了許多選項，所有這些選項都只需要滿足國會規定的最低有效載荷，包括具有三個主引擎的 Block 0 變體，具有五個主引擎的變體，具有升級助推器而不是改進的第二階段的 Block 1A 變體， Block 2 有五個主引擎加上地球出發階段，最多有三個 J-2X 引擎。

在 SLS 設計的最初公告中，NASA 還宣佈了 “高階助推器競賽”，以選擇將在 SLS 的 Block 2 上使用哪些助推器。幾家公司為這次比賽提出了助推器，所有這些都被證明是可行的，洛克達因和 泰萊迪布朗工程 提出了三個助推發動機，每個發動機都帶有雙燃燒室，ATK 提出了一種改進的固體火箭助推器，它具有更輕的外殼、更高能的推進劑和四個部分五，普惠洛克達因提出了一種名為 Pyrios 的液體燃料助推器。然而，本次競賽是為一項開發計劃而設計的，在該計劃中，Block 1A 之後是 Block 2A，並帶有升級的助推器。美國國家航空航天局在 2014 年 4 月取消了 Block 1A 和計劃中的競賽，支援簡單地保留戰神 I 的五段固體火箭助推器，它們本身是從太空梭的固體火箭助推器改裝而來的，至少到 2020 年代後期。過於強大的先進助推器會導致不合適的高加速度，並且需要對 LC-39B、它的火焰溝槽和移動發射器進行修改。

2013 年 7 月 31 日，SLS 透過了初步設計審查。審查不僅包括火箭和助推器，還包括地面支援和後勤安排。

2014 年 8 月 7 日，SLS Block 1 透過了一個稱為關鍵決策點 C 的里程碑並進入全面開發，預計發射日期為 2018 年 11 月。

EUS 期權

2013 年，NASA 和波音公司分析了幾種 EUS 發動機選項的效能。該分析基於 105 公噸的第二級可用推進劑負載，並將各級與四臺 RL10 發動機、兩臺 MARC-60 發動機或一臺 J-2X 發動機進行比較。 2014 年，NASA 還考慮使用歐洲 Vinci 代替 RL10，後者提供相同的比衝但推力增加 64%，這將以更低的成本實現相同的效能。

2018 年，藍色起源提交了一份提案，用公司設計和製造的更便宜的替代品取代探索上層，但該提案於 2019 年 11 月被 NASA 以多種理由拒絕；其中包括與現有 EUS 設計相比效能較低，該提案與車輛裝配大樓門的高度僅為 390 英尺不相容，以及 獵戶座飛船 元件（如太陽能電池板）的加速度不可接受。：7-8

SRB 測試

2009 年至 2011 年，星座計劃對五段式固體火箭助推器進行了 3 次全時程靜態點火試驗，包括低核心溫度和高核心溫度測試，以驗證極端溫度下的效能。 5 段固體火箭助推器將轉移到 SLS。 Northrop Grumman Innovation Systems 已經完成了五段固體火箭助推器的全持續時間靜態點火測試。合格電機 1 於 2015 年 3 月 10 日進行了測試。合格電機 2 於 2016 年 6 月 28 日成功進行了測試。

上表包含的專案包括 SLS 的臨時上部階段，即臨時低溫推進階段 (ICPS)，其中包括 4.12 億美元的合同。

表中還包括開發的成本：

2.2.2 啟動成本

對 SLS 每次發射成本的估計差異很大，部分原因是不確定該計劃在運營發射開始前的開發和測試期間將花費多少，部分原因是各機構使用不同的成本衡量標準；但也基於成本估算的不同目的。例如，每增加一次發射的邊際成本忽略開發和年度經常性固定成本，而每次發射的總成本包括經常性成本但不包括開發。

對於 SLS 每次發射的成本，以及 SLS 專案投入運營後每年的經常性成本，NASA 都沒有官方的估計。每次發射的成本不是一個直接估計的數字，因為它在很大程度上取決於每年發射的次數。 例如，類似地，太空梭 的估計值是 2012 年的美元，如果每年能夠實現 7 次發射，則每次發射的成本為 5.76 億美元，而在給定年份增加一次額外發射的邊際成本估計不到其一半，邊際成本僅為 2.52 億美元。然而，按照它的飛行速度，包括開發在內的每次太空梭發射的最終成本為 16.4 億美元。

NASA 副局長 William H. Gerstenmaier 在 2017 年表示，不會對 NASA 為 SLS 提供的任何品種的每次飛行成本進行官方估算。 其他機構，例如 政府問責辦公室 (GAO)、NASA 監察長辦公室、參議院撥款委員會，以及 美國國家航空航天局監察長辦公室然而，管理和預算 | 白宮管理和預算辦公室已經公佈了每次發射的成本資料。 NASA 的幾個內部計劃和專案概念研究報告已經發布了包括未來 SLS 發射在內的擬議預算。例如，一份太空望遠鏡的概念研究報告稱，NASA 總部在 2019 年建議為 2035 年的 SLS 發射預算 5 億美元。 2019 年的另一項研究也提出了太空望遠鏡的設想，他們的發射預算以當前美元計算為 6.5 億美元，或者發射時間為 9.25 億美元，也就是 “2030 年代中期”。

Europa Clipper 是 NASA 的一項科學任務，最初是國會要求在 SLS 上發射的。 NASA 內部和外部的監督機構都不同意這一要求。首先，美國宇航局監察長辦公室於 2019 年 5 月發布了一份報告 這表明 Europa Clipper 需要為 SLS 發射的 “邊際成本” 放棄 8.76 億美元。然後，2019 年 8 月發布的這封信的附錄增加了估計，並表示改用商用火箭將節省超過 10 億美元。但是，這些節省可能包括與發射計劃延遲相關的部分費用；商業替代品可能會比 SLS 更早推出。

該信中引用的 JCL（聯合成本和進度置信水平）分析表明，每次發射節省的成本為 7 億美元，其中 SLS 每次發射 10.5 億美元，商業替代方案為 3.5 億美元。 最後，白宮管理和預算辦公室 (OMB) 於 2019 年 10 月致參議院撥款委員會的一封信顯示，SLS 在開發完成後每次發射對納稅人的總成本估計為 “超過 20 億美元”；表示，按 2021 年的美元計算，開發成本為 230 億美元。 這封信建議國會取消這一要求，同意 NASA 監察長的意見，並補充說，使用 Europa Clipper 的商業運載火箭而不是 SLS 將總共節省 15 億美元。 NASA 沒有否認這 20 億美元的發射成本，該機構發言人表示，「隨著該機構繼續與波音公司就長期生產合同和努力進行談判，它正在努力降低給定年份單次 SLS 發射的成本確定火箭其他部件的合同和成本」。

OMB 的這個數字取決於建造速度，因此更快地建造更多 SLS 火箭可以降低單位成本。 例如，探索地面系統其唯一作用是支援、組裝、整合和發射 SLS—— 已單獨預算每年 6 億美元的設施固定成本，無論當年發射多少火箭。 然後，在 2019 年 12 月，NASA 局長 Jim Bridenstine 非正式地表示，他不同意 20 億美元的數字，因為 SLS 發射的邊際成本應該會在前幾次發射後下降，預計最終將達到 8 億至 900 美元左右萬，儘管合同談判才剛剛開始。

然後，在 2021 年 7 月，NASA 宣佈將使用 SpaceX 獵鷹重型火箭 代替 SLS 來發射 Europa Clipper。 這樣做是出於與成本無關的技術原因，總成本節省估計為 20 億美元。

2021 年 11 月，發布了一項新的 NASA 監察長辦公室 審計，估計至少對於 SLS 的前四次發射，SLS 每次發射的生產和運營成本為 22 億美元，外加 568 美元百萬用於 探索地面系統。此外，由於前四次任務是在 Artemis 計劃下進行的，獵戶座飛船 的有效載荷將花費 10 億美元，ESA 服務模組將花費 3 億美元。

2.3 早期計劃

SLS 是由國會在 2010 年透過的一項公法 111-267 建立的，其中指示 NASA 建立一個系統，用於將有效載荷和機組人員發射到太空，以取代因 太空梭退役而失去的能力。該法案設定了某些目標，例如能夠將 130 噸或更多的有效載荷提升到近地軌道，目標日期為 2016 年 12 月 31 日系統全面執行，以及 “在可行範圍內” 使用的指令 “來自太空梭和 戰神 1 號 的現有元件、硬體和勞動力。 2011 年 9 月 14 日，NASA 宣佈了滿足這些要求的計劃：SLS 的設計，以 獵戶座飛船 作為載荷。

SLS 已經考慮了幾種潛在發射配置的未來發展路線，火箭模組的計劃演進已被多次修改。 考慮了很多選項，所有這些都只需要滿足國會規定的最低有效載荷， 包括具有三個主要引擎的 Block 0 變體， 具有五個主引擎的變體， 具有升級助推器而不是改進的第二節的 Block 1A 變體， Block 2 有五個主引擎加上 地球出發階段 (英語：Earth Departure Stage)，最多有三個 J-2X 引擎。

在 SLS 設計的最初公告中，NASA 還宣佈了 “高階助推器競賽”，以選擇將在 SLS 的 Block 2 上使用哪些助推器。 幾家公司為本次比賽提出了助推器，所有這些都被證明是可行的， 洛克達恩 和 Teledyne Brown 提出了三個增壓發動機，每個發動機都有雙燃燒室， Alliant Techsystems 提出了一種改進的固體火箭助推器，具有更輕的外殼、更高能的推進劑和四段反而不是五段， Pratt & Whitney Rocketdyne 和 Dynetics 提出了一種名為 Pyrios 的液體燃料助推器。 然而，本次競賽是為一項開發計劃而設計的，在該計劃中，Block 1A 之後是 Block 2A，並帶有升級的助推器。 NASA 在 2014 年 4 月取消了 Block 1A 和計劃中的競賽，支援簡單地保留 戰神 1 號 的五段固體火箭助推器，它們本身是從 太空梭 的固體火箭助推器改裝而來的，至少到 2020 年代後期。 過於強大的先進助推器會導致對人體不合適的加速度，並且需要修改 LC-39B、它的火焰溝槽和 移動發射器.

2013 年 7 月 31 日，SLS 透過了初步設計審查。審查不僅包括火箭和助推器，還包括地面支援和後勤安排。

2014 年 8 月 7 日，SLS Block 1 透過了一個稱為關鍵決策點 C 的里程碑並進入全面開發，預計發射日期為 2018 年 11 月。

2.3.1 EUS 選項

2013 年，NASA 和波音公司分析了幾種 EUS 發動機選項的效能。該分析基於 105 公噸的第二級可用推進劑負載，並比較了四臺 RL10 發動機、兩臺 MARC-60 發動機或一臺 J-2X 發動機的階段。 2014 年，NASA 還考慮使用歐洲的 Vinci 代替 RL10，它提供相同的比衝但推力大 64%，這將以更低的成本換取相同的效能。

2018 年，Blue Origin 提交了一份提案，用公司設計和製造的更便宜的替代品取代 SLS 第二級 (探索上層級)，但該提案於 2019 年 11 月被 NASA 以多種理由拒絕；其中包括與現有 EUS 設計相比效能較低，提案與 車輛裝配大樓 門的高度僅為 390 英尺不相容，以及太陽能電池板等獵戶座飛船元件的加速度不能接受。

2.3.2 固體火箭助推器 (SRB) 測試

從 2009 年到 2011 年，在 星座計劃 下，對五節固體火箭助推器進行了 3 次全持續時間靜態點火試驗，包括低核心溫度和高核心溫度測試，以驗證極端溫度下的效能。 5 段式固體火箭助推器將由 SLS 使用。 Northrop Grumman Innovation Systems 已經完成了五段固體火箭助推器的全持續靜態點火測試。Qualification Motor 1 於 2015 年 3 月 10 日進行了測試。 Qualification Motor 2 於 2016 年 6 月 28 日成功透過測試。

測試和計畫

3.1 建設

, 已計畫了三個太空發射系統的版本: Block 1、Block 1B 和 Block 2. 它們都採用相同的核心級與 4 個主引擎，但 Block 1B 將使用探索上層級（EUS）, 而 Block 2 將會採用探索上層級與升級的助推器，也就是推進器報廢和延長壽命計劃（BOLE）.

在 2017 年七月聯合發射聯盟已交付給 NASA 臨時低溫推進上級（ICPS）, 且 2018 年 11 月起已安置在甘迺迪太空中心..

3.1.1 Construction of core stage

In mid-November 2014, construction of the first Core Stage hardware began using a new welding system in the South Vertical Assembly Building at NASA's Michoud Assembly Facility. Between 2015 and 2017, NASA test fired RS-25 engines in preparation for use on SLS.

The core stage for the first SLS, built at Michoud Assembly Facility by Boeing, had all four engines attached in November 2019, and it was declared finished by NASA in December 2019.

The first core stage left Michoud Assembly Facility for comprehensive testing at Stennis Space Center in January 2020. The static firing test program at Stennis Space Center, known as the Green Run, operated all the core stage systems simultaneously for the first time. Test 7 (of 8), the wet dress rehearsal, was carried out in December 2020 and the fire (test 8) took place on 16 January 2021, but shut down earlier than expected, about 67 seconds in total rather than the desired eight minutes. The reason for the early shutdown was later reported to be because of conservative test commit criteria on the thrust vector control system, specific only for ground testing and not for flight. If this scenario occurred during a flight, the rocket would have continued to fly normally. There was no sign of damage to the core stage or the engines, contrary to initial concerns. The second fire test was completed on 18 March 2021, with all 4 engines igniting, throttling down as expected to simulate in-flight conditions, and gimballing profiles. The core stage was shipped to Kennedy Space Center to be mated with the rest of the rocket for Artemis 1. It left Stennis on April 24 and arrived at Kennedy on April 27. It was refurbished there in preparation for stacking. On 12 June 2021, NASA announced the assembly of the first SLS rocket was completed at the Kennedy Space Center. The assembled SLS is planned to be used for the uncrewed Artemis 1 mission in 2022.

While the first SLS for Artemis 1 is being prepared for launch, NASA and Boeing are constructing the next three, for Artemis 2, Artemis 3, and Artemis 4. Boeing stated in July 2021 that while the COVID-19 pandemic has affected their suppliers and schedules, such as delaying parts needed for hydraulics, they still will be able to provide the Artemis 2 SLS Core stage per NASA's schedule, with months to spare. The spray-on foam insulation process for Artemis 2 has been automated since Artemis 1 for most sections of the core stage, saving 12 days in the schedule. The Artemis 2 forward skirt, which is the foremost component of the Core stage, was affixed on the liquid oxygen tank in late May 2021. , is set to ship to NASA in March 2023. Artemis 3, assembly elements of the thrust structure began at Michoud Assembly Facility in early 2021. The liquid hydrogen tank that is to be used on Artemis 3 was originally planned to be the Artemis 1 tank, but it was set aside as the welds were found to be faulty. Repair techniques were developed, and the tank has reentered production and will be proof tested for strength, for use on Artemis 3.

3.1.2 Construction of EUS for Block 1B

As of July 2021, Boeing is also preparing to begin construction of the Exploration Upper Stage (EUS), which is planned to debut on Artemis 4.

3.2 Planned launches

Originally planned for late 2016, the uncrewed first flight of SLS has slipped more than sixteen times and more than five years.

class"wikitable alternation"

+Then-planned launch date history

Date

Planned launch date

-

October 2010

31 December 2016

-

September 2011

2017

-

August 2014

December 2017

-

December 2014

June - July 2018

-

13 April 2017

November 2018

-

28 April 2017

2019

-

November 2017

June 2020

-

December 2019

November 2020

-

21 February 2020

18 April 2021

-

28 February 2020

Mid to late 2021

-

May 2020

22 November 2021

-

August 2021

December 2021

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22 October 2021

12 February 2022

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March - April 2022

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February 2022

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March 2022

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26 April 2022

23 August 2022

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20 July 2022

8:33 am ET (12:33 UTC), 29 August 2022

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}} As of July 2022, NASA projects the SLS will launch no earlier than 29 August 2022. NASA limits the amount of time the solid rocket boosters can remain stacked to "about a year" from the time two segments are joined. The first and second segments of the Artemis 1 boosters were joined on 7 January 2021. NASA can choose to extend the time limit based on an engineering review. On 29 September 2021, Northrop Grumman indicated that the limit can be extended to eighteen months for Artemis 1, based on an analysis of the data collected when the boosters were being stacked. In late 2015, the SLS program was stated to have a 70% confidence level for the first Orion flight that carries crew, the second SLS flight overall, by 2023; , NASA delayed Artemis 2 from 2023 to May 2024.

3.2.1 Usage beyond Artemis

While the SLS is only confirmed for use on the first few Artemis missions, many NASA mission concept studies for robotic missions planned to launch on the SLS, such as:

Neptune Odyssey, Europa Lander, Enceladus Orbilander, Persephone, HabEx, Origins Space Telescope, LUVOIR, Lynx, and Interstellar probe. These concept studies were prepared for possible recommendation by the National Academy's Decadal surveys. The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey in 2021 recommended a smaller, merged version of HabEx and LUVOIR preceded by a technology maturation program to reduce cost and schedule risk, although the eventual mission may or may not use SLS. In 2022 the Planetary Science Decadal Survey recommended Enceladus Orbilander as the third highest priority for flagship planetary missions in the 2020s. The Heliophysics Decadal Survey, due to be completed in 2024, is considering the Interstellar Probe mission concept.

2021 年 1 月 16 日，美國太空總署在斯坦尼斯航天中心測試太空發射系統的引擎，不過引擎啟動僅 1 分鐘後就因技術問題提前熄滅，而蒐集所需資料至少需要啟動 4 分鐘。

2021 年 3 月 19 日，美國太空總署在斯坦尼斯航天中心測試太空發射系統的引擎，並完成 8 分鐘靜態點火測試。

2022 年 3 月 18 日，太空發射系統轉移至甘迺迪太空中心 39B 發射臺，預備進行燃料加註測試。

2022 年 8 月 3 日，美國太空總署釋出 Artemis-1 任務詳情，並暫定 8 月 29 日 8:33ET 發射。

2022 年 8 月 29 日上午，已加註完推進劑的太空發射系統，核心級 (Core Stage) 的 1 具 RS-25 發動機冷卻管線出現液氫洩漏。由於無法即時解決問題，NASA 在倒數暫停於 40 分鐘許久之後宣佈取消發射，並延後至 9 月 2 日的第 2 個發射視窗 (Launch Window)。

2022 年 9 月 3 日早上，已加註完液態氧的太空發射系統，由於地面設施中的快速斷開連線臂 (Quick Disconnect Arm) 洩漏液態氫，空氣中氫氣濃度過高而終止加註燃料，發射倒數暫停於 T-2:28:53。最後，NASA 官方宣佈取消此次發射任務，並延後至之後的發射視窗 (Launch Window)，以便修復設施。

2022 年 9 月 26 日，為避免火箭受颶風伊恩 (Ian) 吹襲而損毀，美國太空總署決定將太空發射系統送返垂直組裝大樓，亦代表下次發射視窗將不早於 2022 年 11 月。

2022 年 11 月 8 日，美國太空總署因應颶風妮可 (Nicole) 吹襲佛羅裡達州，將發射時間由 11 月 14 日推遲至 11 月 16 日。

2022 年 11 月 16 日，太空發射系統於甘迺迪太空中心 39B 發射臺順利升空，獵戶座號並進入預定軌道。

一個非官方與非正式的單位在預算的最壞狀態列出一些太空發射系統的早期發射排程：

批評

SLS 因計劃成本、進展緩慢、缺乏商業參與、立法使用太空梭元件飛行器的非競爭性而受到批評。

2011 年，眾議員湯姆・麥克林托克（Tom McClintock）和其他團體呼籲政府問責局調查可能違反《合同競爭法》的行為，認為國會強制 NASA 在 SLS 中使用太空梭元件的規定是事實上的非競爭性、單一來源要求，以確保與現有的太空梭供應商簽訂合同。 2011 年 9 月，競爭太空特別工作組表示，新的政府發射裝置直接違反了 NASA 章程、《太空法》和 1998 年《商業太空法》的要求，即 NASA 應尋求 “商業供應商儘可能充分的參與”，並 “最大限度地尋求和鼓勵太空的最充分商業利用”。 反對重型運載火箭的人批判性地使用了 “參議院發射系統” 這一名稱，這一名稱在 2021 年仍被反對者用來批評該計劃，因為 “NASA 監察長說，到 2025 年火箭的總成本將達到 270 億美元”。

4.1 資金

Lori Garver, a former NASA Deputy Administrator, called for canceling the launch vehicle alongside the Mars 2020 rover. Phil Plait shared his criticism of the SLS in light of ongoing budget tradeoffs between the Commercial Crew Development and SLS budgets, also referring to earlier critiques by Garver. In 2019, the Government Accountability Office found that NASA had awarded Boeing over $200 million for service with ratings of good to excellent despite cost overruns and delays. , the maiden launch of the SLS was expected in 2021. NASA continued to expect that the first orbital launch would be in 2021 as late as May 2021.

NASA moved out $889 million of costs relating to SLS boosters, but did not update the SLS budget to match, a March 2020 Inspector General report found. This kept the budget overrun to 15% by FY 2019. At 30%, NASA would have to notify Congress and stop funding unless Congress reapproves and provides additional funding. The Inspector General report found that were it not for this "masking" of cost, the overrun would have been 33% by FY 2019. The GAO separately stated "NASA's current approach for reporting cost growth misrepresents the cost performance of the program".

On 1 May 2020, NASA awarded a contract extension to Aerojet Rocketdyne to manufacture 18 additional RS-25 engines with associated services for $1.79 billion, bringing the total RS-25 contract value to almost $3.5 billion. Ars Technica commented that the average cost of each RS-25 therefore rose to $146 million, so each SLS launch uses $580 million for its four engines. Ars noted that for the cost of just one engine, six more powerful RD-180 engines could be purchased, or nearly an entire Falcon Heavy launch with two-thirds of the SLS lift capacity. Former NASA Administrator Charlie Bolden, who oversaw the initial design and development of the SLS, also criticized of the program in an interview with Politico in September 2020. Bolden said that the "SLS will go away ... because at some point commercial entities are going to catch up." Bolden further stated, "They are really going to build a heavy-lift launch vehicle sort of like SLS that they will be able to fly for a much cheaper price than NASA can do SLS. That's just the way it works."

4.2 建議的替代方案

In 2009, the Augustine commission proposed a commercial launcher with lower operating costs and noted that a launcher was the minimum required to support lunar exploration. In 2011–2012, the Space Access Society, Space Frontier Foundation, and The Planetary Society called for the cancellation of the project, arguing that the SLS will consume the funds for other projects from the NASA budget. U.S. Representative Dana Rohrabacher and others proposed that an orbital propellant depot should be developed and the Commercial Crew Development program accelerated instead.

A NASA study that was not publicly released and another from the Georgia Institute of Technology showed this option to be possibly cheaper. In 2012, the United Launch Alliance also suggested using existing rockets with on-orbit assembly and propellant depots as needed. The lack of competition in the SLS design was highlighted. In the summer of 2019, a former ULA employee claimed that Boeing, NASA's prime contractor for SLS, viewed orbital refueling technology as a threat to the SLS and blocked further investment in it. In 2011, Robert Zubrin, founder of Mars Society and Mars Direct, suggested that a heavy lift vehicle could be developed for $5 billion on fixed-price requests for proposal. In 2010, SpaceX's CEO Elon Musk claimed that his company could build a launch vehicle in the payload range for $2.5 billion, or $300 million (in 2010 dollars) per launch, not including a potential upper-stage upgrade.

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