导读：2011年9月，NASA正式启动了新一代重型运载火箭即“航天发射系统”(Space Launch System，SLS)的研制，以满足未来载人深空探测的需要。SLS项目是美国20世纪60年代“阿波罗”载人登月计划研制发射“土星”-5重型火箭之后，NASA启动的运载能力超过百吨的超重型运载火箭计划。

本期文章将为大家全面解读SLS项目的发展历程、构型方案、项目规划及特点。

SLS项目的发展历程

早在20世纪80年代中期里根总统到老布什执政期间，美国NASA和国防部就开展了继土星-5(Saturn-5)之后下一代重型运载火箭的方案研究，并将人类重返月球并探索火星作为重要发展目标。为此，NASA开展了新一轮的重型运载火箭方案研究，并提出多种构型方案。克林顿执政后，将“改进型一次性运载火箭”(EELV)作为美国航天运输系统的发展重点，研制了美国现役的主力火箭—德尔塔-4(Delta-4)和宇宙神-5(Atlas-5)系列。但在此期间，超重型运载火箭的发展并无实质性进展。

2004年小布什上任后，提出了“星座”工程研制计划，NASA牵头开展了新一轮超重型运载火箭的方案论证。最终NASA选择了战神-1载人火箭(Ares-1)和战神-5载货重型(Ares-5)火箭方案，并逐步开展研制工作。

战神项目和SLS项目对比，可见SLS结构很大程度上借鉴了战神项目

然而到了2010年，奥巴马政府以实现的目标与所需资源不匹配为由终止了小布什政府制订的以载人探月为主的“星座”计划，取消了为重返月球研制的“战神”火箭计划，并将重返月球调整为以探索月球、小行星和火星为主线的载人深空探测。2011年9月，美国航宇局((NASA)正式启动了新一代重型运载火箭即“航天发射系统”(SLS)的研制，并将其作为战略目标予与实施，以满足未来载人深空探测的需要。

SLS与美国主流重型运载火箭对比，与美国现役的德尔塔4，宇宙神5等大型运载火箭相比，其低轨运载能力从20余吨提高到70吨~130吨。

SLS构型方案

根据NASA公布的构型方案，SLS是捆绑两台助推器的两级液氢/液氧运载火箭，采用了航天飞机衍生型方案，大量继承了航天飞机和“土星”-5火箭的技术和部件，包括航天飞机外贮箱、航天飞机主发动机RS-25D，航天飞机固体捆绑助推器、“土星”-5火箭第二级发动机技术等。该火箭的研制采取了发展多种构型、分步提高运载能力的渐进式发展战略，以及不断增强部件的通用性、灵活性，不断融合新技术成果的发展思路。

NASA为该火箭规划了三种构型，分别为近地轨道运载能力70吨构型、105吨构型和130吨构型。70吨构型属于载人型火箭，105吨和130吨构型分别包括载人和货运两种型号。

SLS三种构型及特点

SLS上面级及载荷方案

SLS项目规划

SLS是NASA为其“火星之旅”(Journey to Mars)计划开发的新一代超重型运载火箭，作为该项目重要的子系统，SLS在的每一阶段都具有重要的意义。

NASA“火星之旅”与SLS项目分阶段任务对应表

SLS系统在深空飞行项目中的各个阶段都扮演着极其重要的角色

为配合“Journey to Mars”规划，SLS也可以分为三个不同的阶段

SLS研制特点及前景分析

通过对SLS发展历程、构型方案以及项目规划等方面的分析可以看出，该项目的研制采取了极其务实的渐进式发展策略。

从研制预算方面，航天发射系统预计花费180亿美元，其中100亿美元用于航天发射系统本身，20亿美元改建发射台及肯尼迪太空中心，60亿美元用于猎户座载人舱组的研制。之所以能够将费用降低主要是因为SLS的主要部件(芯级贮箱与主发动机、芯二级贮箱与发动机、捆绑固体助推器)都是现有或经过改进就可以实现的。这样既降低了初期研制成本，又能满足研制进度要求。

当然，180亿美元只是项目的设计和研发成本，并不涵盖火箭的制造成本，预计SLS研制计划总投入将达到360亿美元。随着NASA将资金重点投入“火星之旅”计划，SLS项目整体来看是“不差钱”的。

通过对SLS项目发展历程的演变分析也可以看出，随着美国政党的更替，载人深空探测计划是不断被调整的。而无论是载人登月还是登陆火星，都需要超重型运载火箭技术的不断演进发展。