Введение
Ракета-носитель на базе технологий "Шаттла"
Этап вывода на околоземную орбиту (EDS) – это название, данное предлагаемому второму ступеню сверхтяжелой ракеты-носителя Space Launch System (SLS) Block 2. EDS предназначен для вывода полезной нагрузки ракеты на опорную орбиту вокруг Земли и последующей отправки этой полезной нагрузки с низкой околоземной орбиты к месту назначения аналогичным образом, как это делала ступень S-IVB ракеты Saturn V, которая доставила космический корабль Apollo к Луне. Его разработка приостановлена (хотя и не отменена) до тех пор, пока не потребуются ступени, способные доставлять тяжелые полезные нагрузки на Марс (в настоящее время ожидается в 2030-х годах).
Дизайн
EDS, использовавшийся в отмененном проекте Ares V, должен был приводиться в движение одним основным двигателем J-2X, работающим на жидком кислороде (LOX) и жидком водороде (LH2), и разрабатывался в Космическом центре Маршалла NASA в Хантсвилле, штат Алабама, в рамках программы Constellation. Изначально предполагалось, что ступень будет основана на внешнем баке космического шаттла и использовать два двигателя J-2X, в то время как основной ускоритель Ares V должен был использовать пять двигателей RS-25 и два твердотопливных ускорителя с пятью сегментами в течение первых восьми минут полета. Когда Ares V был перепроектирован с использованием пяти (позже шести) ракетных двигателей RS-68B, применяемых на Delta IV Heavy по состоянию на 2019 год, EDS также был перепроектирован, используя только один двигатель J-2X и общую переборку. Таким образом, в окончательной конструкции EDS напоминал увеличенный S-IVB, но обладал возможностью хранения компонентов топлива непосредственно на месте (с использованием новых технологий хранения топлива и "промежуточной юбки" с солнечными панелями для выработки электроэнергии) до 4 дней, что было невозможно со старым S-IVB.
Миссия
Запущенная ракетой Ares V, EDS с полезной нагрузкой Altair не приводилась бы в действие, пока не отключались все шесть двигателей RS 68, а основная ступень Ares V не сбрасывалась для сгорания в атмосфере Земли. После разделения с использованием бортовых двигателей отделения ступеней и выравнивания давления, единственный двигатель J 2X запускался бы на полную тягу, чтобы вывести EDS и Altair на низкую околоземную орбиту, где их должен был забрать корабль Orion MPCV с экипажем из четырех астронавтов, стартовавший отдельно на ракете Ares I. После стыковки Orion с Altair и проверки его систем, экипаж должен был сбросить обтекатель и затем повторно запустить двигатель J 2X, на этот раз на 80% от номинальной тяги, для осуществления транслунного разгона (TLI). В отличие от S IVB, который разгонял космический корабль "Аполлон" и его трехчленный экипаж в направлении движения, EDS разгонялся бы, ориентируя экипаж лицом к EDS. Такой способ полета, когда астронавты "смотрят в пустоту", был бы аналогичен профилю полета предлагаемого, но так и не осуществленного пилотируемого пролета мимо Венеры (Manned Venus Flyby) из отмененной программы Apollo Applications Program конца 1960-х годов. После завершения TLI и окончательного выключения EDS, она сбрасывалась бы на гелиоцентрическую орбиту, либо, как это делала NASA в миссиях "Аполлон-13" – "Аполлон-17", могла быть намеренно направлена на столкновение с лунной поверхностью, чтобы помочь ученым откалибровать чувствительные сейсмометры, установленные на Луне астронавтами во время высадок или беспилотными роботизированными зондами.
Космическая система запуска
Когда программа «Арес» была отменена в пользу Системы космического запуска (Space Launch System), EDS рассматривался в качестве второй ступени для блока 1B SLS. Эта версия ступени имела бы длину около 24 метров и оснащалась одним-тремя двигателями J-2X. Ожидалось, что технологическая разработка J-2X потребует значительно больше времени, поэтому от EDS отказались в пользу Exploration Upper Stage, которая будет использовать двигатель RL10 с гораздо меньшей тягой, но уже разработанный. По данным NASA, J-2X будет избыточен для программы «Артемида»; его разработка приостановлена до тех пор, пока не потребуются ступени, способные доставлять тяжелые полезные грузы на Марс (ожидается в 2030-х годах).