NASA ersetzt SLS-Oberstufe durch Centaur 5 von ULA

NASA hat offiziell einen Vertrag zur Nutzung der Centaur 5 von United Launch Alliance (ULA) als primäre Oberstufe für das Space Launch System (SLS) abgeschlossen, beginnend mit der Mission Artemis 4. Diese strategische Integration, die am 7. März 2026 bestätigt wurde, nutzt die bewährte Flugerfahrung der Vulcan-Rakete, um die für das Artemis-Programm erforderlichen Schwerlastkapazitäten zu erweitern. Durch den Wechsel zur Centaur 5 strebt die NASA an, ihre Deep-Space-Architektur zu optimieren und einen nachhaltigen Rhythmus für die Monderkundung zu gewährleisten.

Was geschah mit der ursprünglichen Exploration Upper Stage (EUS) für das SLS?

Die NASA hat sich aufgrund erheblicher Kostenüberschreitungen und Zeitplanverzögerungen, die den Zeitplan des Artemis-Programms gefährdeten, von der Exploration Upper Stage (EUS) abgewandt. Die ursprünglich von Boeing entwickelte EUS verzeichnete einen Anstieg der prognostizierten Kosten von anfänglich 962 Millionen US-Dollar auf fast 2,8 Milliarden US-Dollar. Dies veranlasste die Behörde dazu, der flugerprobten und kosteneffizienteren Centaur 5-Architektur den Vorzug zu geben, um das Startfenster für 2028 einzuhalten.

Die Entscheidung, die EUS aufzugeben, markiert einen entscheidenden Wendepunkt in der Beschaffungsstrategie des Artemis-Programms. NASA-Administrator Jared Isaacman gab die Änderung während eines Briefings am Kennedy Space Center am 27. Februar 2026 bekannt und betonte eine „Standardisierung der SLS-Flotte“. Dieser Schritt soll die architektonische Komplexität reduzieren und die Fertigungsprozesse beschleunigen, die zuvor durch Qualitätskontrollprobleme in der Michoud Assembly Facility in Louisiana ins Stocken geraten waren.

Laut einem Bericht des NASA Office of Inspector General (OIG) aus dem Jahr 2024 lag die Entwicklung der EUS fast sieben Jahre hinter ihrem ursprünglichen Zeitplan zurück. Der Bericht prognostizierte, dass die Gesamtkosten für SLS Block 1B vor seinem ersten Flug 5,7 Milliarden US-Dollar erreichen würden. Durch die Integration der Centaur 5 vermeidet die NASA die „inakzeptablen Auswirkungen auf den Zeitplan“, die mit der weiteren Entwicklung der vier motorigen EUS verbunden gewesen wären, die ursprünglich dazu gedacht war, die Mond-Nutzlastkapazität um 11 Tonnen zu erhöhen.

Wie schneidet die Centaur 5 im Vergleich zur Oberstufe von Blue Origin ab?

Die Centaur 5 wurde gegenüber der Oberstufe der New Glenn von Blue Origin ausgewählt, da sie eine überlegene Kompatibilität mit der bestehenden NASA-Infrastruktur bietet, insbesondere mit dem Mobile Launcher 1 (ML1). Während beide Stufen flüssigen Wasserstoff (LH2) und flüssigen Sauerstoff (LOX) verwenden, erfordert die Centaur 5 nur geringfügige Modifikationen an den Bodensystemen, während die New-Glenn-Stufe eine kostspielige Neugestaltung der Höhenbeschränkungen im Vehicle Assembly Building (VAB) erforderlich gemacht hätte.

Technische Bewertungen des Marshall Space Flight Center hoben mehrere entscheidende Vorteile der ULA-Hardware hervor:

• Schnittstellenkompatibilität: Die Centaur 5 ist auf die bestehenden Schnittstellen der Exploration Ground Systems (EGS) und die Rückzugsmechanismen der Versorgungseinheiten abgestimmt.
• Reife der Triebwerke: Das von der Centaur 5 verwendete RL10-Triebwerk verfügt über jahrzehntelante Flugerfahrung und wurde durch das Commercial Crew Program für bemannte Missionen zertifiziert.
• Physische Abmessungen: Im Gegensatz zur Blue-Origin-Stufe erfordert die Centaur 5 keine Versetzung des Mobile Launcher Crew Access Arm.

NASA-Vertreter merkten an, dass die Einführung der New Glenn Upper Stage (NGUS) eine umfassende Neuentwicklung und Requalifizierungstests für eine verkürzte Konfiguration erfordert hätte. Dies hätte ein „zusätzliches Kostenrisiko“ mit sich gebracht, das das Artemis-Programm angesichts der aktuellen Vorgabe für eine erhöhte Startfrequenz und Missionssicherheit nicht hätte tragen können.

Handelt es sich bei dem NASA-ULA-Centaur-Vertrag um eine Direktvergabe?

Ja, die NASA hat einen Exklusivvertrag (Sole-Source-Vertrag) an die United Launch Alliance für die Centaur 5 vergeben, mit der Begründung, dass ULA der einzige Anbieter ist, der die strikte Frist bis 2028 einhalten kann. Ein achtseitiges Beschaffungsdokument bestätigt, dass jede andere Alternative aufgrund der für die Einarbeitung von neuem Auftragnehmerpersonal und die Hardware-Überarbeitung benötigten Zeit „inakzeptable Verzögerungen“ verursachen würde.

Die Begründung für die Beschaffung betont die dem Artemis-Programm inhärenten Zeitbeschränkungen. Die NASA benötigt am Kennedy Space Center ein Bearbeitungsfenster von mindestens neun Monaten vor dem Start. Da die Centaur 5 seit 2024 bereits vier erfolgreiche Flüge auf der Vulcan-Rakete absolviert hat, stellt sie eine „risikoarme“ Lösung dar, die die etablierte Support-Infrastruktur nutzt. Tory Bruno, ehemaliger CEO von ULA, hatte zuvor angedeutet, dass das Unternehmen auf einen solchen architektonischen Wechsel vorbereitet war, falls die Regierung eine Änderung am SLS-Design fordern sollte.

Die Entwicklung der SLS-Architektur und das Artemis-Programm

Die Standardisierung des Space Launch System ist zum Hauptziel der NASA-Führung geworden, um die langfristige Tragfähigkeit der Mondmissionen sicherzustellen. Durch den Übergang zu einer „beinahe Block-1-Konfiguration“ für das Artemis-Programm priorisiert die Behörde Zuverlässigkeit und Startrate gegenüber der theoretisch höheren Leistung der unbewährten EUS. Diese Entwicklung trägt der Erkenntnis Rechnung, dass ein konsistenter, jährlicher Startrhythmus für den Aufbau des Lunar Gateway wertvoller ist als ein einzelnes System für hohe Massen, das unter chronischen Verzögerungen leidet.

Die Mission Artemis 4 wird als Debüt für diese neue Konfiguration dienen. Ursprünglich beabsichtigte die NASA, die Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS) für die ersten drei Missionen zu nutzen, bevor sie zur EUS übergeht. Die Wahl der Centaur 5 schafft einen Mittelweg, der mehr Leistung als die ICPS bietet und gleichzeitig die bewährte Technik der Programme Delta 4 und Vulcan beibehält. Dieser strategische Schwenk stellt sicher, dass der Mobile Launcher 1 eine kritische Ressource bleibt, ohne dass die massiven Kapitalausgaben erforderlich sind, die mit den Upgrades für Mobile Launcher 2 verbunden wären.

Technisches Profil: Der Vorteil der Centaur 5

Die Centaur-5-Oberstufe stellt einen bedeutenden technologischen Sprung gegenüber der Centaur 3 dar und zeichnet sich durch einen größeren Durchmesser sowie eine erhöhte Treibstoffkapazität aus. Sie wurde für die Vulcan-Rakete entwickelt und nutzt fortschrittliche Thermomanagementsysteme, die lange Freiflugphasen im zislunaren Raum ermöglichen. Diese Fähigkeit ist für Missionsprofile des Artemis-Programms unerlässlich, die nach stundenlangem Transfer von der Erde eine präzise Orbitaleinspeisung in der Nähe des Mondes erfordern.

Zusätzlich zu ihrem Durchmesser von 5,4 Metern wird die Centaur 5 von zwei Aerojet Rocketdyne RL10C-1-1-Triebwerken angetrieben. Diese Triebwerke bieten einen hohen spezifischen Impuls, der für die Deep-Space-Injektion entscheidend ist. Die Fähigkeit der Stufe, dieselben Treibstoffkomponenten – flüssigen Sauerstoff und flüssigen Wasserstoff – wie die SLS-Kernstufe zu verwenden, vereinfacht die Logistik der Betankungsvorgänge am Launch Complex 39B. Darüber hinaus hat die Centaur 5 ihre Zuverlässigkeit bereits in verschiedenen Missionsprofilen für die U.S. Space Force unter Beweis gestellt, was der NASA einen soliden Datensatz für die Zertifizierung für bemannte Flüge liefert.

Flugerfahrung: Von Vulcan zu SLS

Die erfolgreiche Leistung der Centaur 5 bei ihren ersten vier Vulcan-Starts seit Januar 2024 lieferte die empirischen Belege, die die NASA für den Abschluss des Vertrags benötigte. Diese Flugerfahrung war ein Hauptfaktor im Auswahlprozess, da sie die Risiken des „Erstflugs“ mindert, die normalerweise mit neuen Raketenstufen verbunden sind. Für das Artemis-Programm ist der Einsatz einer Stufe, die bereits die Strapazen des atmosphärischen Aufstiegs und des Neustarts im Vakuum überstanden hat, ein erheblicher Sicherheitsvorteil für bemannte Missionen.

Das Exploration Ground Systems-Team der NASA hat bereits mit der Zusammenarbeit mit ULA begonnen, um die für die SLS-Integration erforderlichen geringfügigen Modifikationen abzuschließen. Diese Teams bringen jahrelange Erfahrung aus den Programmen Atlas 5 und Delta 4 mit und stellen sicher, dass das Personal, das die Hardware am Kennedy Space Center handhabt, mit den betrieblichen Nuancen der Stufe bestens vertraut ist. Dieses „institutionelle Gedächtnis“ wird von der NASA als ein immaterielles, aber lebenswichtiges Gut für die Aufrechterhaltung der Missionssicherheit und der Einhaltung des Zeitplans angesehen.

Zukunftsaussichten für das Artemis-Programm

Die Integration der Centaur 5 setzt eine neue Flugbahn für die Konfigurationen SLS Block 1B und Block 2 fest, wobei der Schwerpunkt auf einer nachhaltigen Unabhängigkeit bei Schwerlaststarts liegt. Während das Artemis-Programm wegen seines Budgets in der Kritik stand, soll dieser „Back to Basics“-Ansatz die finanzielle Bilanz des Programms stabilisieren. Durch die Nutzung kommerziell entwickelter Hardware wie der Centaur 5 gelingt es der NASA, ihre traditionellen Deep-Space-Ziele mit der Effizienz des modernen kommerziellen Raumfahrtsektors zu verbinden.

Mit Blick auf die Zukunft wird die Mission Artemis 4 der ultimative Test für diese neue Architektur sein. Im Erfolgsfall wird die mit der Centaur 5 betriebene SLS zum Arbeitstier für die Logistik des Lunar Gateway und die Unterstützung des Human Landing System (HLS). Dieser Vertrag sichert nicht nur die Rolle der United Launch Alliance als kritischer Partner in der lunaren Lieferkette, sondern bietet der NASA auch einen klaren Weg für Artemis 5 und darüber hinaus, frei von den Entwicklungshürden, die die ursprüngliche Exploration Upper Stage ins Abseits befördert haben.