المرحلة العليا للاستكشاف

بعد إلغاء برنامج ناسا "كونستليشن" في فبراير 2010، واجهت ناسا لفترة وجيزة فجوة ما بعد برنامج المكوك الفضائي، حيث لم يكن لديها نظام معتمد لاستكشاف الفضاء البشري خارج مدار الأرض المنخفض، مما دفع ناسا لإجراء دراسات داخلية، واستجابة قوية من الكونجرس الأمريكي. وقد نص قانون تفويض ناسا لعام 2010 ، الذي أقره مجلس الشيوخ الأمريكي في 5 أغسطس 2010، على توجيه ناسا لتطوير "نظام إطلاق فضائي" جديد مشتق من المكوك الفضائي، باستخدام عقود المكوك الفضائي و"كونستليشن/ آريس " الحالية حيثما أمكن، وحدد أهداف أداء تتراوح بين 70 و100 طن إلى مدار الأرض المنخفض مبدئيًا، و130 طنًا على الأقل في التكوينات اللاحقة، بالإضافة إلى شرط توسيع برنامج كبسولة الفضاء "أوريون" الحالي ليشمل مركبة طاقم متعددة الأغراض مشتقة من "أوريون"، والتي كان من المقرر أن تكون بمثابة نسخة احتياطية لنقل الطاقم التجاري والشحنات إلى محطة الفضاء الدولية. ^{[ 8 ]}

حتى قبل إلغاء مشروع كونستليشن، بدأت ناسا في تقييم هياكل الرفع الثقيل البديلة استجابةً للجنة أوغسطين لعام 2009 ، حيث أصدرت دراسة حول مركبة الإطلاق الثقيلة في مايو 2010 قارنت بين التصاميم المشتقة من المكوك الفضائي والمفاهيم التي تعمل بالكيروسين، وفضلت النوى القائمة على RS-25 والمشتقة من الخزان الخارجي للمكوك الفضائي . ساهم هذا العمل في فريق إطار استكشاف الإنسان (HEFT)، الذي أوصى بحلول سبتمبر 2010 بخط أساس مشتق من مكوك الفضاء باستخدام قلب بقطر 8.4 متر مزود بخمسة محركات RS-25E ومعززين صاروخيين صلبين بخمسة أجزاء ("5/5")، قادر على رفع أكثر من 100 طن إلى مدار أرضي منخفض دون مرحلة علوية، مع دراسة -ولكن دون تأييد- تكوين مؤقت "4/3" باستخدام معززات بأربعة أجزاء، وثلاثة محركات RS-25، ووحدات SSME مُعاد استخدامها من مكوك الفضاء لإطلاق حمولات تصل إلى 70 طنًا. ^{[ 8 ]}

بعد اكتمال دراسة HEFT، بدأت ناسا دورة تحليل المتطلبات حيث قيّمت أربعة فرق خيارات مشتقة من مكوك الفضاء ( هيدرولوكس )، وكيرولوكس ، ووحدات نمطية، إلى جانب استراتيجيات خفض التكاليف. وقدّم الفريق الأول مخططًا لتطوير نموذج مشتق من مكوك الفضاء، وصولًا إلى مركبة من فئة 130 طنًا، تلبي متطلبات الكونغرس. وفي نهاية المطاف، اختار مدير ناسا، تشارلز بولدن، اتباع بنية HEFT وتجاوز "النموذج صفر"، مما قلل عدد النوى وأنواع المعززات المختلفة، بينما أضاف الكونغرس شرطًا جديدًا للمنافسة المبكرة على المعززات المتقدمة، حيث استُخدمت المواد الصلبة ذات الأجزاء الخمسة من شركة ATK فقط في رحلات النموذج الأول الأولية. أعلنت وكالة ناسا رسمياً عن نظام إطلاق الفضاء في 14 سبتمبر 2011، حيث تم اعتماد النموذج الأول (Block 1) كأول تكوين ممول - وهو عبارة عن نواة مشتقة من مكوك الفضاء بطول 8.4 متر تستخدم محركات RS-25D وخمسة أجزاء صلبة، مقترنة بمرحلة دفع تبريد مؤقتة (ICPS) - تعتمد على المرحلة الثانية المبردة دلتا الحالية بقطر 5 أمتار - لدعم المهمات الأولية غير المأهولة والمأهولة - وشرعت في منح عقود تطوير رئيسية، بما في ذلك أعمال المرحلة الأساسية والمرحلة العلوية بقيادة شركة بوينغ . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

كانت المرحلة العلوية الاستكشافية جزءًا لا يتجزأ من التنفيذ التدريجي لنظام إطلاق الفضاء التابع لناسا (SLS). ^{[ 10 ]} وقد صُممت هذه المرحلة لزيادة الأداء بما يتجاوز قدرات المرحلة الأولى (Block 1)، لا سيما فيما يتعلق بإطلاق حمولات أكبر حجمًا عبر القمر . ^{[ 11 ]}

يتألف تكوين SLS Block 1، الذي حلّق لأول مرة على متن أرتميس 1 في عام 2022، من مرحلة أساسية تعمل بأربعة محركات RS-25 ، ومعززين صاروخيين صلبين بخمسة أجزاء ، والمرحلة العلوية ICPS . ^{[ 12 ] [ 8 ]}

كانت المرحلة تُعرف في الأصل باسم المرحلة العلوية ثنائية الاستخدام (DUUS، تُنطق "دوس")، ثم أُعيد تسميتها لاحقًا إلى المرحلة العلوية الاستكشافية (EUS) نظرًا للمخاوف من أن اسم DUUS قد يبدو لفظًا بذيئًا في اللغة اليابانية . ^{[ 11 ] [ 13 ]} في عام 2014، أكدت وكالة ناسا تطوير تكوين SLS Block 1B باستخدام المرحلة العلوية الاستكشافية، وكان من المقرر إطلاقها في عام 2021 ^{[ 9 ]} ضمن ما سُمي لاحقًا أرتميس 2. وفي عرض تقديمي لشركة بوينغ عام 2014 ، أُطلق على المرحلة العلوية اسم "المرحلة العلوية الكبيرة (LUS)". ^{[ 14 ]}

في أبريل 2016، اختارت ناسا تصميمًا يستخدم أربعة محركات RL10 -C3، ^{[ 6 ]} ثم طلبت لاحقًا 10 محركات للبرنامج. ^{[ 15 ]} وفي عام 2018، قررت ناسا تحسين أداء المركبة الفضائية ذات الخزانات الخارجية (EUS) لمهام القمر باستخدام خزانات أصغر. ^{[ 16 ]}

بحلول فبراير 2020، دفعت التأخيرات في عقد التطوير وكالة ناسا إلى التخطيط لاستخدام المرحلة الأولى من نظام الدفع المتكامل (ICPS) في عمليات الإطلاق الثلاث الأولى لصاروخ نظام الإطلاق الفضائي (SLS)، مع تأجيل الرحلة الأولى للمرحلة العلوية (EUS) حتى مهمة أرتميس 4 في عام 2028. ^{[ 17 ] [ 18 ]} وقد اجتازت المرحلة مراجعة تصميم حاسمة في ديسمبر 2020، مما أتاح لها مواصلة التطوير. ^{[ 19 ]}

في مارس 2022، استكشفت شركة بوينغ استخدام خزان أكسجين سائل مصنوع من مركب الكربون في المركبة الفضائية EUS، مما قد يقلل الكتلة بنسبة تصل إلى 30%. ^{[ 20 ]}

في 2 مايو 2025، أصدرت إدارة ترامب مقترح ميزانية السنة المالية 2026، والذي دعا إلى إنهاء برنامجي مركبة الإطلاق الفضائية SLS ومركبة أوريون الفضائية بعد مهمة أرتميس 3. ^{[ 21 ] [ 22 ]} وصف المقترح برنامج SLS بأنه "مكلف للغاية" ويتجاوز ميزانيته، وخصص تمويلًا للانتقال إلى "أنظمة تجارية أكثر فعالية من حيث التكلفة". ^{[ 23 ]} ومع ذلك، خصص الكونغرس، من خلال قانون "المشروع الواحد الكبير الجميل" الذي وقعه ترامب ليصبح قانونًا في يوليو 2025، مبلغ 4.1 مليار دولار لتمويل وحدات SLS لمهمتي أرتميس 4 و 5 ، مع توجيهه وكالة ناسا لدراسة اعتماد بدائل تجارية لأنظمة الإطلاق تحت الماء. ^{[ 24 ]}

في 26 فبراير 2026، أعلنت وكالة ناسا إلغاء المرحلة العلوية الاستكشافية وتحديثات Block 1B و2، واختارت بدلاً من ذلك مواصلة الرحلات باستخدام تكوين Block 1 "موحد"، على الأرجح باستخدام مرحلة علوية موجودة مثل Centaur V التابعة لشركة ULA . ^{[ 25 ] [ 26 ]} أفادت ناسا بأن جميع المتعاقدين الرئيسيين معها، بما في ذلك بوينغ، وافقوا على هذا التغيير، وأن كبار المسؤولين في الكونغرس قد أُطلعوا على التغييرات المقترحة. وفي بيان صحفي صادر عن ناسا، بدا أن بوينغ تُبدي بعض الدعم على الأقل للخطط المُعدّلة. ^{[ 25 ] [ 27 ]}

بين عامي 2013 و2016، لم تُخصص ميزانية منفصلة للمرحلة العلوية عن ميزانية تطوير مركبة الإطلاق SLS بشكل عام. ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]} وبين عامي 2017 و2020، أُدرجت المرحلة العلوية في الميزانية تحت مسمى "المرحلة العلوية المحسّنة (EUS)". ومن عام 2021 إلى عام 2024، جُمعت تكاليف المرحلة العلوية المحسّنة مع تكاليف المرحلة 1B ووُصفت بأنها "المرحلة 1B (بدون إضافة)" أو "المرحلة 1B (بدون إضافة) (بما في ذلك المرحلة العلوية المحسّنة)".

تم تخصيص ميزانية لتعديلات مركز كينيدي للفضاء لتسهيل المرحلة العليا للاستكشاف بتكلفة 90.1 مليون دولار في عام 2018، ^{[ 45 ]} و13.3 مليون جنيه إسترليني في عام 2019. ^{[ 46 ]}