NASA 已正式签署合同，从 Artemis 4 任务开始，将使用 United Launch Alliance (ULA) 的 Centaur 5 作为 Space Launch System (SLS) 的主要上面级。 这次战略整合于 2026年3月7日 确认，利用 Vulcan 火箭经过验证的飞行历史，增强 Artemis Program 所需的重型载荷能力。通过转向 Centaur 5，NASA 旨在简化其深空架构，并确保月球探索的可持续节奏。
SLS 原有的探索上面级 (EUS) 怎么了？
由于严重的成本超支和进度延迟威胁到 Artemis Program 的时间表，NASA 放弃了探索上面级 (EUS)。 EUS 最初由 Boeing 开发，预计成本从最初的 9.62 亿美元激增至近 28 亿美元，这促使该机构优先选择经过飞行验证且更具成本效益的 Centaur 5 架构，以维持 2028 年的发射窗口。
放弃 EUS 的决定标志着 Artemis Program 采购策略的关键转变。NASA 局长 Jared Isaacman 在 2026年2月27日 于 Kennedy Space Center 举行的一次简报会上宣布了这一变化，强调了“SLS 舰队的标准化”。此举旨在降低架构复杂性，并加速此前因路易斯安那州 Michoud Assembly Facility 的质量控制问题而停滞不前的制造流程。
根据 NASA 监察长办公室 (OIG) 2024 年的一份报告，EUS 的开发比原计划落后了近七年。报告预计，SLS Block 1B 在首次飞行前的总成本将达到 57 亿美元。通过集成 Centaur 5，NASA 避免了继续开发四发动机 EUS 所带来的“不可接受的进度影响”，该上面级最初旨在将月球载荷能力提高 11 公吨。
Centaur 5 与 Blue Origin 的上面级相比如何？
Centaur 5 之所以被选中而非 Blue Origin 的 New Glenn 上面级，是因为它与 NASA 现有基础设施（特别是 Mobile Launcher 1 (ML1)）具有更优的兼容性。 虽然两个上面级都使用液氢 (LH2) 和液氧 (LOX)，但 Centaur 5 仅需对地面系统进行少量修改，而 New Glenn 上面级则需要对 Vehicle Assembly Building (VAB) 的高度限制进行昂贵的重新设计。
来自 Marshall Space Flight Center 的技术评估强调了 ULA 硬件的几个关键优势：
- 接口兼容性： Centaur 5 与现有的 Exploration Ground Systems (EGS) 接口和脐带式收回机制保持一致。
- 发动机成熟度： Centaur 5 使用的 RL10 发动机拥有数十年的飞行历史，并已通过商业载人航天计划 (Commercial Crew Program) 的载人认证。
- 物理尺寸： 与 Blue Origin 的上面级不同，Centaur 5 不需要移动 Mobile Launcher Crew Access Arm（移动发射平台航天员登机臂）。
NASA 官员指出，采用 New Glenn Upper Stage (NGUS) 将需要针对缩短后的配置进行全规模开发和重新鉴定测试。鉴于目前增加发射频率和任务安全的要求，这会带来 Artemis Program 无法承受的“额外成本风险”。
NASA ULA Centaur 合同是单一来源授标吗？
是的，NASA 向 United Launch Alliance 授予了 Centaur 5 的单一来源合同，理由是 ULA 是唯一能够满足 2028 年严格期限的供应商。 一份长达八页的采购文件确认，任何其他替代方案都会因为新承包商人员入职和硬件返工所需的时间而导致“不可接受的延迟”。
采购理由强调了 Artemis Program 固有的时间限制。NASA 要求在发射前至少九个月在 Kennedy Space Center 预留处理窗口。由于 Centaur 5 自 2024 年以来已在 Vulcan 火箭上完成了四次成功飞行，它代表了一种利用现有支持基础设施的“低风险”解决方案。Tory Bruno（ULA 前首席执行官）此前曾表示，如果政府要求改变 SLS 设计，公司已为这种架构转变做好了准备。
SLS 架构的演变与 Artemis 计划
Space Launch System 的标准化已成为 NASA 领导层的首要目标，以确保月球任务的长期可行性。通过在 Artemis Program 中转向“近 Block 1 配置”，该机构优先考虑可靠性和发射率，而非未经证实的 EUS 在理论上更高的性能。这一演变承认，对于 Lunar Gateway 的组装而言，持续的年度发射节奏比遭受长期延误的单一高质量交付系统更有价值。
Artemis 4 任务将成为这一新配置的首秀。最初，NASA 计划在转向 EUS 之前，在前三次任务中使用 Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS)。Centaur 5 的选择创造了一个折中方案，它提供了比 ICPS 更高的性能，同时保持了 Delta 4 和 Vulcan 计划的技术传承。这一战略转型确保了 Mobile Launcher 1 仍然是一项关键资产，而无需进行与 Mobile Launcher 2 升级相关的巨额资本支出。
技术概况：Centaur 5 的优势
Centaur 5 上面级代表了相对于 Centaur 3 的重大技术飞跃，具有更大的直径和增加的推进剂容量。 它专为 Vulcan 火箭设计，采用了先进的热管理系统，允许在地月空间进行长时间的滑行阶段。这种能力对于 Artemis Program 的任务剖面至关重要，因为这些任务需要在从地球出发经过数小时的飞行后，在月球附近进行精确的轨道切入。
除了其 5.4 米的直径外，Centaur 5 还由两台 Aerojet Rocketdyne RL10C-1-1 发动机驱动。这些发动机提供高比冲，这对于深空注入至关重要。该上面级能够使用与 SLS 核心级相同的推进材料——液氧和液氢——简化了 Launch Complex 39B 发射工位的燃料加注作业物流。此外，Centaur 5 已经为 U.S. Space Force（美国太空军）在各种任务剖面中证明了其可靠性，为 NASA 提供了用于载人认证的稳健数据集。
飞行历史：从 Vulcan 到 SLS
自 2024 年 1 月以来，Centaur 5 在其前四次 Vulcan 发射中的成功表现，为 NASA 敲定合同提供了实证。 这一飞行历史是选择过程的主要驱动力，因为它降低了通常与新火箭级相关的“首飞”风险。对于 Artemis Program 而言，使用已经经受过大气层上升和真空重新启动考验的上面级，是载人任务的一项重大安全优势。
NASA 的 Exploration Ground Systems 团队已经开始与 ULA 合作，敲定 SLS 集成所需的小规模修改。这些团队拥有来自 Atlas 5 和 Delta 4 计划的多年经验，确保在 Kennedy Space Center 处理硬件的人员精通该上面级的操作细节。这种“机构记忆”被 NASA 视为维持任务安全和遵守进度的无形但至关重要的资产。
Artemis 计划的未来展望
Centaur 5 的集成通过专注于可持续的重型载荷独立性，为 SLS Block 1B 和 Block 2 配置设定了新的轨迹。 虽然 Artemis Program 面临预算方面的批评，但这种“回归基础”的方法旨在稳定该计划的财务足迹。通过利用像 Centaur 5 这样商业开发的硬件，NASA 成功地将其传统的深空目标与现代商业航天领域的效率结合起来。
展望未来，Artemis 4 任务将是这一新架构的终极考验。如果取得成功，搭载 Centaur 5 的 SLS 将成为 Lunar Gateway 物流和人类着陆系统 (HLS) 支持的主力。这份合同不仅确立了 United Launch Alliance 作为月球供应链关键合作伙伴的角色，还为 NASA 提供了一条通往 Artemis 5 及更高目标的清晰路径，摆脱了导致原探索上面级靠边站的开发障碍。
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