eRomfart 2020-030, Norsk Astronautisk Forening, 06.05.2020
Dette er en nyhetsartikkel som opprinnelig ble sendt på epost til medlemmer av Norsk Astronautisk Forening. Dersom du ikke er medlem, men ønsker å motta disse epostene og nyte godt av våre øvrige tilbud, kan du melde deg inn via vårt elektroniske innmeldingsskjema.
Av Øyvind Guldbrandsen
NASA offentliggjorde 30. april 2020 at selskapene Blue Origin, Dynetics og SpaceX samlet vil motta nesten én milliard dollar for å jobbe videre de neste ti månedene med forslagene hvert selskap har levert til bemannede månelandingsfartøy til NASAs Artemis-program. NASA skal deretter velge minst ett av selskapene til å ferdigutvikle, bygge og skyte opp månelandingsfartøyet.
NASA har, etter instruksjon fra Trump-administrasjonen, et optimistisk mål om å lande en mann og en kvinne på Månen innen utgangen av 2024. Planen er at dette skal skje på Artemis 3-ferden. Da skal et bemannet Orion-fartøy skytes opp med en SLS-bærerakett (Space Launch System) og sendes inn i en meget avlang bane rundt Månen. Der skal Orion koble seg til et månelandingsfartøy som landsetter astronautene på Månens sydpolområde. Etter endt økt skal månelandingsfartøyet sende astronautene opp til Orion igjen, som deretter bringer dem tilbake til Jorden.
Orion og SLS har allerede vært under utvikling og bygging i mange år. I april 2019 sendte NASA en forespørsel til den private industrien om å komme med forslag til det de kaller Human Landing System (HLS), altså et bemannet månelandingsfartøy. Fem forslag ble levert innen fristen i november samme år. De to forslagene som NASA valgte bort kom fra Boeing og Vivace Corp.
NASA har valgt å fordele potten på 967 millioner dollar nokså ujevnt: Blue Origins får mesteparten, 579 millioner, Dynetics får 253 millioner, mens SpaceX får 135 millioner. NASA forutsetter at de utvalgte selskapene i tillegg bruker av egne midler.
Verken Den internasjonale romstasjonen ISS eller den planlagte romstasjonen Lunar Gateway vil være involvert på denne førstkommende månelandingsferden. Men alle de foreslåtte månelandingsfartøyene er designet for å kunne koble seg til Lunar Gateway når den formodentlig blir operativ i en bane nær Månen på et litt senere tidspunkt. Alle er også designet for å være helt eller delvis gjenbrukbare. NASA vil definitivt ha Lunar Gateway i tankene når de tidlig neste år velger hvilken eller hvilke månelandingsfartøy de vil gå videre med.
BLUE ORIGIN
Blue Origin, selskapet til Amazon-gründer Jeff Bezos, leder en gruppe som kaller seg National Team, og som foruten Blue Origin består av Lockheed Martin, Northrop Grumman og Draper. National Team har under utvikling et fartøy kalt Integrated Lander Vehicle (ILV), som skal bestå av hele tre trinn.
Første trinn, overføringstrinnet, skal bygges av Northrop Grumman og er basert på deres ubemannede Cygnus-fartøy, som i flere år har brakt forsyninger til ISS. Overføringstrinnet skal manøvrere ILV fra en høy og avlang såkalt "nær-rettlinjet halobane", som Orion og Lunar Gateway skal kretse i, og ned til en lav månebane, hvor det skal kobles fra.
Once in a Blue Moon: Forslaget til teamet som ledes av Blue Origin er delvis basert på Blue Origins tidligere utkast til månelandingsfartøy, kalt Blue Moon. Det nye forslaget er kalt ILV og har i tillegg elementer som skal leveres av Lockheed Martin og Northrop Grumman. (Illustrasjon: Blue Origin)
Neste trinn, nedstigningstrinnet, bygges av Blue Origin og er basert på deres tidligere utkast til månelandingsfartøy kalt Blue Moon. Det er som seg hør og bør utstyrt med landingsben og skal føre ILV ned til en forhåpentligvis myk landing på overflaten. Trinnet vil benytte Blue Origins rakettmotorer av typen BE-7, som forbrenner flytende hydrogen og oksygen.
Det siste trinnet, oppstigningstrinnet, skal eventuelt bygges av Lockheed Martin. Det er der astronautene sitter både på vei ned og når de blir brakt opp til Orion igjen, eventuelt til Lunar Gateway. I sistnevnte tilfelle vil det kunne etterfylles med drivstoff, påmonteres et nytt nedstignings- og et nytt overføringstrinn og brukes til en ny landing.
Draper skal ta seg av navigasjon, flyelektronikk etc.
Blue Moon, altså månelandingsfartøyet som ILVs nedstigningstrinn er basert på, ble planlagt både i en bemannet og ubemannet versjon. På den ubemannede versjonen var oppstigningstrinnet byttet ut med forskjellig nyttelast som skulle heises ned på overflaten med kraner montert på fartøyet. Det er all grunn til å tro at ILV, om NASA skulle velge denne, senere vil lages i en tilsvarende variant.
Blue Origin planlegger å skyte opp ILV-trinnene hver for seg med bæreraketten Vulcan og/eller med deres egen, digre New Glenn-rakett og montere elementene sammen i bane ved Månen. Begge disse rakettypene er for tiden under utvikling/bygging. Det vil også være mulig å skyte opp alle ILV-trinnene i ett stykke med NASAs kraftige SLS-rakett. Men SLS-rakettenes høye kostnader og lave produksjonsrate, neppe mer enn én i året, gjør det mindre sannsynlig at dette vil bli aktuelt. SLS er ikke laget for å kunne brukes flere ganger.
Både New Glenn og Vulcan vil benytte rakettmotorer av typen BE-4 i førstetrinnet. Blue Origin har selv utviklet BE-4-motorene, som forbrenner flytende metan og oksygen, en drivstoffkombinasjon som ennå ikke har vært benyttet på eller til oppskyting av satellitter eller romfartøy. New Glenn vil benytte syv BE-4-motorer i førstetrinnet, som skal kunne brukes om igjen inntil 25 ganger. Etter hver oppskyting vil det 60 m høye trinnet lande vertikalt, omtrent som Falcon 9-førstetrinnene, men på en skip i fart rundt 1000 km fra oppskytingsrampen, mer enn dobbelt så langt ut til havs som droneskipet som tar imot Falcon-trinnene.
Vulcan er tenkt å bli etterfølgeren til dagens Atlas 5-raketter, og utvikles av United Space Alliance, som ble opprettet i 1995 og er et felles datterselskap av Boeing og Lockheed Martin. Vulcan vil benytte to BE-4-motorer i førstetrinnet, men vil kunne påspennes inntil 6 faststoffmotorer, som vil gi raketten en skyvekraft og nyttelastkapasitet til Månen sammenlignbar med New Glenns.
Vulcan er ikke laget for å brukes flere ganger, men United Space Alliance har planer om å returnere bare førstetrinnets motorseksjon og bruke denne på nye rakettrinn.
DYNETICS
Dynetics leder et team på over 25 underkontraktører og har under utvikling fartøyet Dynetics Human Landing System. Dette består av bare ett trinn, som vil være gjenbrukbart. Men det vil være utstyrt med dropptanker, som vil kunne lages i flere varianter, og som vil kobles fra på vei ned mot Månens overflate etterhvert som de blir tomme for drivstoff.
Dynetics har gått for et design hvor astronautkabinen er plassert meget lavt, slik at astronautene bare trenger å klatre ned en kort stige for å komme seg ned på overflaten, i stedet for å måtte benytte en veldig lang stige eller bli heist ned og opp som på de andre HLS-løsningene.Dynetics Human Landing System vil være kompatibelt med flere forskjellige typer kommersielle bæreraketter.
Entry level?: En av tingene Dynetics fremholder med sitt forslag er at den den lave høyden vil gjøre det enkelt for astronautene å komme seg ut av kabinen og ned på måneoverflaten. Skal man tolke denne illustrasjonen vrangt er det ikke sikkert de vil komme seg inn igjen. Gelenderet sperrer for å åpne døren, og skulle astronautene har krefter til å skyve det til side, vil de oppdage at det ikke er noe håndtak å gripe i for å dra døren opp med. Vi håper i det lengste at den svinger innover. (Dynetics)
SPACEX
Det mest futuristiske forslaget kommer fra SpaceX, selskapet til Tesla-gründer Elon Musk, som har foreslått å bruke en variant av Starship som månelandingsfartøy. SpaceX har i flere år jobbet med Starship, som må kunne kalles en helt ny generasjon romfartøy. En viktig milepæl ble nådd så sent som igår natt (5. mai 2020, f.ø. dagen etter at Musk fikk en sønn med Clarie Boucher), da en prototype betegnet SN4 (Serial Number 4) med én Raptor-motor gjennomførte en statisk avfyring ved Boca Chica i sør-Texas.
Starship skal bli et digert romfartøy med diameter på ni meter og høyde på 50. Det planlegges å lages i flere varianter: Som bemannede romfartøy, ubemannede lasteskip, faste drivstoffdepoter i rommet og som tankere. Tankerne skal fylle opp drivstoffdepotene, som igjen vil tanke opp lasteskipene eller de bemannede fartøyene, som da vil kunne forlate jordbane og dra videre til Månen eller andre destinasjoner.
Starship skal monteres på toppen av, og skytes opp med SpaceX' planlagte, kolossale bærerakett Super Heavy. Starship vil fungere som andretrinnet i Super Heavy/Starship-konfigurasjonen (ofte bare kalt Starship) og forbruke mesteparten av sitt eget drivstoff for å komme seg opp i jordbane etter at Super Heavy er koblet fra. Flere oppskytinger av tankere vil derfor være nødvendige for å fylle et depotfartøy i bane helt opp, siden bare drivstoffet som er til overs etter hver oppskyting vil overføres, minus det som trengs for å komme seg hjem igjen.
Både Super Heavy og Starship skal utstyres med aerodynamiske styrefinner og lande vertikalt etter endt oppdrag, slik førstetrinnene til Falcon 9-rakettene gjør, for deretter å klargjøres til ny ferd. Starship skal i tillegg utstyres med varmeskjold for å tåle tilbakevending fra jordbane, Månen eller lengre bort. Både Super Heavy og Starship skal benytte SpaceX' Raptor-rakettmotorer, som i likhet med BA-4 forbrenner flytende metan og oksygen.
Hovercraft: Forslaget til SpaceX er basert på deres Starship, som allerede er under utvikling. For å redusere steinsprut og svevestøv som midlertidig slører til landingsområdet blir Raptor-rakettmotorene i bunnen av fartøyet slått av i slutten av landingsfasen og bremseoppgaven overtatt av mindre motorer høyt oppe på fartøyet. Basisversjonen av Starship skal ha seks Raptor-motorer: Tre til bruk i verdensrommets vakuum og tre til bruk i atmosfæren når romfartøyet lander på Jorden. Vakuumversjonen har større dyser enn atmosfæreversjonen. På denne illustrasjonen er begge typene tatt med. Kanskje litt merkelig, ettersom det vil være en dårlig idé å sende denne Starship-versjonen tilbake til Jordens atmosfære. Fartøyet SpaceX har foreslått til NASAs HLS-forslagsrunde skal verken utstyres med styrefinner eller varmeskjold, og ville øyeblikkelig blitt ødelagt i møtet med atmosfæren under en tilbakevending. (Illustrasjon: SpaceX)
Starship-varianten som er foreslått som månelandingsfartøy fra 2024 er ikke beregnet på å vende tilbake til Jorden, og vil derfor verken ha styrefinner eller varmeskjold. En annen forskjell fra Starship-variantene som hittil har blitt skissert er at det skal utstyres med ekstra rakettmotorer plassert høyt oppe på fartøyet. Disse skal brukes under siste del av landingsfasen på Månen, og trolig under første del av oppstigningen. Utenom dette skal de kraftigere Raptor-motorene i bunnen av romfartøyet benyttes. Ved å slå av Raptor-motorene og bare bruke de høyt plasserte motorene når romfartøyet befinner seg i lav høyde, spres rakettstrålene vesentlig, som vil redusere mengden regolitt, det vil si løsmateriale på overflaten, som blåses omkring med høy hastighet og risikerer å skade andre installasjoner (dersom noe slikt finnes), eller rikosjettere og skade romfartøyet selv.
Erfaring fra Apollo-landingene viser også at astronautene kunne ha problemer med å se måneoverflaten tydelig de siste meterne av nedstigningen, på grunn av fint overflatestøv som ble blåst utover av månelandingsfartøyets rakettstråle og slørte til ujevnheter på bakken. På Apollo 15 resulterte det i at månelanderen landet på kanten av et flatt krater astronautene ikke hadde sett, og kom til ro med en helning på 11 grader og med landingsfoten astronautene klatret ned mot så vidt oppe i luften. Altså over bakken, for de som ønsker å kverulere om manglende luft på Månen. Månelandingsfartøyet var designet for å sikkert takle helninger på opp til 12 grader. I praksis ville det nok gått greit med helninger godt over dette også. Men hadde skjevheten blitt for stor ville man risikert at oppstigningen et par dager senere hadde endt i katastrofe.
Så høy som Starship er og så tett som landingsføttene av en eller annen grunn synes å skulle plasseres, kan det virke som et mirakel dersom man klarer å lande noe som helst sted uten at hele stasen tipper overende. Noe slikt hadde jo tatt seg nydelig ut. Derfor er det ganske avgjørende at astronautene tydelig ser at det faktisk er flatt og jevnt der de lander. Uansett har Musk antydet at de vil utvikle landingsben som i det øyeblikket fartøyet lander tilpasser seg ujevnheter på bakken, slik at det forblir stående oppreist selv om landingsområdet har en stein for mye eller ikke er helt horisontal.
Hele månelander-Starship skal være gjenbrukbar, uten behov for ekstra trinn eller dropptanker. Ved siden av utstyr og ordinære forsyninger til besetningene vil kun drivstoff være nødvendig å etterfylle før en ny månelanding skal foretas. Det er ikke spesifisert hvor dette skal skje, men formodentlig vil drivstoffet bli brakt til månebane med egne Starship-depot-/-tankerfartøy fra Jorden. Alternativet, å sende Starship-månelanderen tilbake til jordbane for å tankes opp der, blir nok uforholdsmessig lite økonomisk.
Romheis: Lettede astronauter blir heist ned til overflaten etter å ha lykkes i å treffe et landingsområde flatt nok til at romfartøyet har forblitt stående i vertikal posisjon. (Illustrasjon: SpaceX)
En grunn til at SpaceX går for metan og oksygen som drivstoff er for øvrig at dette kan produseres på Mars, når Starship-fartøy en gang i fremtiden måtte komme til å lande der også, noe som er Musks langsiktige drøm. Metan (CH4) og oksygen (O2) kan produseres ved spalting, gjennom elektrolyse, av karbondioksid (CO2), som det finnes mer enn plenty av i Mars-atmosfæren, og av vann (H2O), som det finnes mye av i form av is på eller i bakken nærmere polene.
På Månen er det derimot dårlig med karbondioksid. Men en av de viktigste grunnene til at man har tatt peiling på Månens sydpolområde er at man har indikasjoner på at det i skyggefulle kratre kan finnes lave konsentrasjoner av vann-is blandet med månestøvet der.
Det blir ikke aktuelt å utvinne noe av dette på de nærmeste ferdene, men i en ikke alt for fjern fremtid regner man med at det blir det. I stedet for å drasse med seg vann fra Jorden, kan fremtidige månebasebeboere i stedet bruke smeltet, lokal is til ikke bare drikking, drivhusplantevanning, matlaging, vasking osv., men også spalte vannmolekylene til oksygen å puste i og til drivstoffkombinasjonen flytene hydrogen/oksygen (LH2/LO2), så de kan tanke opp fartøyet sitt og dra hjem til Jorden igjen. Eller til Mars, om det skulle være en mer fristende mulighet.
SpaceX har i flere år skutt opp både egne, kommersielle, militære, og NASA-nyttelaster med sine banebrytende, delvis gjenbrukbare Falcon 9-raketter, og har på kontrakt med NASA brakt forsyninger til og fra romstasjonen ISS med sine Dragon-fartøy i nesten like mange år. Om tre uker, 27. mai 2020, skal de første astronautene siden 2011 skytes opp i kretsløp fra amerikansk jord. Det skal skje i SpaceX' Crew Dragon-fartøy, som også er bygget på kontrakt med NASA, og som skal kobles til ISS.
Parallelt med disse og andre profilerte aktiviteter har SpaceX i flere år brukt av egne midler til å utvikle dette svært ambisiøse Super Heavy/Starship-konseptet sitt, med nokså minimal NASA-innblanding. Det er noe selskapet har til intensjon å fortsette med, uavhengig av hva NASA tenker. Tilskuddet nå fra NASA på 135 millioner dollar er primært ment til forberedelser for å skreddersy Starship til den aktuelle 2024-månelandingen, med mulighet for etterfølgende ferder tilknyttet Lunar Gateway. Det er den absolutt største investeringen NASA hittil har gjort i Starship.
NASA legger ikke skjul på at de anser Starship som teknisk risikabelt, særlig i forhold til å få det klart innen utgangen av 2024. Men de mener også at konseptet har et gedigent potensiale, et eventyr de gjerne vil være med på dersom det kommer i sving. Elon Musk er jo viden kjent for å ha en imponerende gjennomføringsevne, og enda villere visjoner, men ikke nødvendigvis være like stødig når det gjelder å holde tidsskjemaer. Blant annet.
BOEING
Boeing foreslo et totrinns månelandingsfartøy, bestående av et nedstigning- og et oppstigningstrinn. Disse skulle skytes opp i ett stykke, noe Boeing fremholdt som en mindre komplisert og risikabel løsning enn å skyte opp flere deler hver for seg og montere disse sammen i bane ved Månen før landingsoperasjonen, slik andre forslag går ut på.
Boeing ville skyte opp månelandingsfartøyet med SLS Block 1B. Viktigste forskjell fra SLS Block 1, som skal benyttes på de tre første Artemis-ferdene, er at Block 1B har mer nyttelastkapasitet på grunn av et større og kraftigere andretrinn, kalt EUS (Exploration Upper Stage), som Boeing beleilig nok selv er i ferd med å utvikle, igjen på kontrakt med NASA.
Ikke Boeings dag: Boeings forslag til månelandingsfartøy falt ikke i smak hos NASA. (Illustrasjon: Boeing)
Etter dagens skjema vil ikke EUS, og således SLS Block 1B, bli tilgjengelig før tidligst 2025. For å møte Trump-administrasjonens og NASAs 2024 deadline (siste året Donald Trump er president om han blir gjenvalgt til høsten) foreslo Boeing ganske enkelt å speede opp utviklingen av EUS. Det samme måtte man nødvendigvis gjort med produksjonen av SLS, siden Orion skal bruke egne SLS-raketter til Artemis ferdene.
Boeing lager også hovedtrinnet, eller kjernetrinnet, til SLS-rakettene, så det er liten tvil om at selskapet her så en mulighet til å dra i land en kjempedeal. Men det er få som er imponerte over Boeings fremdrift med SLS, eller for den saks skyld Starliner. I hvert fall innen NASA, som la hele Boeings forslag til side.
At Boeing ble valgt bort kan ses som enda en indikasjon på at selskapet sliter. Senest i mars 2020 tapte Boeing en annen NASA-kontrakt, også den til SpaceX, om å bygge ubemannede forsyningsfartøy til bruk til Lunar Gateway. I desember 2019 gjennomførte Boeings bemannede og allerede godt forsinkede CST-100 Starliner-romfartøy en bare delvis vellykket ubemannet testferd som aldri nådde frem til ISS, som det var meningen den skulle koble seg til. Og mest alvorlig, i oktober 2018 og mars 2019, omkom alle de tilsammen 346 ombord da to passasjerfly av den nye typen Boeing 737 MAX 8 styrtet. Da, som med Starliner-ferden, ble hovedskylden tillagt programvaren i farkostenes styringssystemer.
Boeing uttalte at de var skuffet over å gå glipp av HLS-kontrakten, men at de vil opprettholde fokus på delen av måneprogrammet de forlengst har i havn, byggingen av SLS-rakettenes kjernetrinn. Det er ingen dum idé, for problemer med utvikling og bygging av trinnet har allerede forsinket SLS med over fire år og enn så lenge ikke sendt raketten andre steder enn langt over budsjettet. Første oppskyting er nå ventet å finne sted høsten 2021, med Orion på Artemis 1, som skal være en ubemannet ferd inn i en høy bane rundt Månen og tilbake til Jorden. Den første bemannede blir Artemis 2, som skal gå i en loop rundt Månen, omtrent som Apollo 13, men vi får tro uten noen eksplosjon i serviceseksjonen underveis.
SLS, ORION OG LUNAR GATEWAY
Med Artemis 3-månelandingsferden unnagjort i 2024 (kanskje) vil NASA konsentrere seg om romstasjonen Lunar Gateway, som vil monteres i og kretse i en bane ved Månen lignende den Orion skal kretse i under Artemis 3. Banen har fått det klingende navnet "near-rectilinear halo orbit". Denne kan beskrives som en meget avlang bane rundt Månen på 3000x70 000 km, med laveste punkt over Månens sydpolområde og omløpstid på omtrent syv døgn. En romstasjon eller annet romfartøy i denne banen vil være påvirket av både Månens og Jordens gravitasjonskrefter, slik at det praktisk talt alltid vil være synlig fra Jorden, siden baneplanet vil vri seg synkront med Månens gang rundt Jorden. Fartøyet vil derfor sjelden eller aldri passere bak Månen, sett fra Jorden, og bare sjelden passere gjennom måneskyggen, hvor solpanelene ikke kan generere strøm. NASA har så vidt vites ingen planer om å låne den kinesiske kommunikasjonssatellitten Queqiao, som kan kommunisere med fartøy på Månens bakside, eller nære planer om å sende opp sin egen versjon av denne satellitten.
En minst like viktig fordel med denne banen er at et romfartøy sendt opp fra Jorden vil trenge mye mindre energi (hastighetsendring gjennom avfyring av rakettmotorene) for å gå inn i denne enn inn i en lav månebane, som f.eks Apollo-romfartøyene gikk inn i før månelandingsfartøyet ble koblet fra og sendt ned på overflaten. I sin nåværende form er ikke Orion-fartøyene engang istand til å gå inn i lav månebane, siden drivstofftankene i serviceseksjonen er for små. Orions samlede masse på rundt 26,5 tonn, inkludert drivstoff, er tilpasset hva SLS Block 1 er kapabel til å sende til Månen (og vice versa). Av Orions masse utgjør den europeiskbygde serviceseksjonen 15,5 tonn. Serviceseksjonen er basert på ESAs ubemannede ATV-fartøy, som bringer forsyninger til ISS.
Til sammenligning hadde Apollo-romfartøyene en masse på rundt 45 tonn, inkludert drivstoff. Av dette utgjorde kommandoseksjonen nesten 6 tonn, serviceseksjonen ca. 24 tonn og månelandingsfartøyet ca. 15 tonn (varierte litt gjennom årene). Alt sendt direkte til Månen med én Saturn V-rakett per ferd.
Etter 55 år med det man trodde var rivende teknisk utvikling her på jorden må NASA altså sende opp sakene stykkevis og delt når de skal emulere sine tidligere bragder, i en herlig miks av flere kommersielle og statlige oppskytinger, multimøter i månebane og månelandere med opptil tre trinn. Som skal utvikles i et tidsskjema få utenom Trump-administrasjonen og NASA selv utad gir uttrykk for vil være mulig å holde.
Senate Launch System: For å komme seg fra Jorden til Månens nærhet og tilbake skal astronautene reise i Orion-fartøy som skytes opp med NASAs nye, superkraftige og svindyre bærerakett SLS. Kjernetrinnet har en diameter på 8,4 meter, samme som romfergens ytre tank hadde. De to faststoffmotorene på siden er forlengede utgaver av romfergens faststoffmotorer, med fem i stedet for fire segmenter. De fire RS-25-motorene på undersiden av kjernetrinnet er oppussede SSME-motorer (Space Shuttle Main Engine) som ble til overs etter romfergeprogrammet, og som hver romferge benyttet tre av om gangen. Nesten alle motorene som skal benyttes på de første SLS-oppskytingene vil allerede ha vært i rommet flere ganger, men vil for det meste brenne opp i atmosfæren etter bruk på SLS, som til forskjell fra romfergen ikke er gjenbrukbar. Siden lageret på 16 motorer etter romfergene snart vil gå tomt, har NASA bestilt flere nye fra Aerojet Rocketdyne. Seks i 2015, før NASA kunngjorde bestillingen av ytterligere 18 så sent som 1. mai i år (2020). Samlet pris for disse 24 nye motorene er intet mindre enn 3,5 milliarder dollar. (Illustrasjon: NASA)
Først når SLS Block 1B blir tilgjengelig, som noen har funnet det fornuftig å vente med til Artemis 4, vil SLS' potensiale bli bedre utnyttet. Dette ved at Block 1 sitt øvre, underdimensjonerte ICPS-trinn (Interim Cryogenic Propulsion Stage), som er hentet fra Delta 4-raketten, blir erstattet av det fire ganger mer massive EUS, som også benytter fire i stedet for én RL10-rakettmotor. SLS' kapasitet for å sende nyttelast mot Månen vil da øke fra ca. 27 til opptil 37 tonn, eller 40 tonn for en ubemannet lasteversjon, som er uten redningstårn.
I første omgang vil den ekstra løftekapasiteten imidlertid ikke bli benyttet til å utstyre Orion med en særlig mer kapabel serviceseksjon, men til å sende ekstra last sammen med Orion, som f.eks elementer til Lunar Gateway.
