La NASA a choisi Boeing pour la construction de l'étage supérieur de Ares I, le lanceur qui sera utilisé pour Orion. Cette annonce survient après le Choix d'ATK pour la construction du premier étage et de Pratt et Whitney Rocketdyne pour la mise au point du moteur J-2X, utilisé pour propulser l'étage supérieur.

Dans le cadre de ce contrat, d'une valeur de 514,7 millions de dollars, et courant jusqu'en 2016 Boeing sera en charge de la fabrication de 6 étages et de 3 essais au sol. L'assemblage final se fera au Centre Michoud de la NASA où se fabriquent les réservoirs externes de la navette.

Cet étage s'appuiera sur des technologies éprouvées pour le vol habité. Il sera constitué du moteur J-2X, des réservoirs d'oxygène liquide (LOX) et d'hydrogène liquide (LH2) et de l'avionique associée. Il transportera de 20 tonnes à 22 tonnes de LH2 et de 110 tonnes à 113 tonnes de LOX ce qui fait une quantité de propellant de 135 tonnes.

Dans le cadre d'une mission type, l'étage sera allumé environ 2 minutes et demi après le décollage du lanceur, à une altitude de 60 km à Mach 5,9. Le moteur J-2X donnera l'impulsion finale pour propulser Orion jusqu'à l'altitude de 130 km. A cette altitude Orion utilisera son propre système de propulsion pour circulariser son orbite autour de la Terre, à environ 300 km d'altitude.

Premiers tirs

Le premier vol d'essai est prévu en 2009. L'Ares utilisé se composera d'un premier étage constitué de 4 segments SRB fonctionnels. Le cinquième sera factice tout comme l'étage supérieur.

De 2009 a 2011, une série d'essais plus poussés sont prévus de façon à qualifier le lanceur pour le vol habité en 2015.

Un test d'arrêt d'urgence est prévu en mai 2009 et conduira aux vitesses transsoniques. Suivra en août 2010 un tir visant à explorer la zone de pression dynamique maximale sur le lanceur. Les tests prévus en février 2011 (test de montée à une altitude non nominale) et septembre (vol en haute altitude) prépareront le premier essai grandeur nature de 2012.

La première relève d'équipage de la Station spatial est prévue en 2015 et la première mission lunaire en 2020.

Ares I

Ares I est un lanceur en ligne à 2 étages d'environ 94 m et d'une masse au décollage de plus de 900 tonnes. Dédié au lancement d'Orion, il sera capable de lancer 25 tonnes en orbite basse. Le premier étage sera construit par ATK. Quant au second étage, il sera construit donc par Boeing (contractant principal) et Northrop Grumman. Initialement, la NASA prévoyait d'utiliser un moteur SSME à hydrogène et oxygène liquide. Cette solution a donc été abandonnée au profit du moteur J-2X.