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Este primer vehículo ha probado por simulación todos sus sistemas aviónicos en octubre de 2017 en el Marshall Space Flight Center de Huntsville, Alabama. Será el vehículo de mayor potencia, dotado con dos cohetes de despegue de combustible sólido (polibutadieno acrilonitrilo PBAN), que pueden proporcionar una fuerza de empuje de 1.630 T durante un tiempo operacional de 126 segundos.

Una vez separados estos cohetes, el vehículo dispone de cuatro motores RS-25 de combustible líquido (hidrógeno), derivados de proyectos anteriores, con 70 T de empuje cada uno. Para el siguiente vehículo, el Block 1B, el empuje pasará a 105 T y para el Block 2 a 130 T.

El primer lanzamiento de prueba del Proyecto SLS será la configuración con menor potencia y sin tripulación, que orbitará la tierra a nivel bajo para ensayar el comportamiento del sistema integral. En 2019, la NASA pretende ya enviar una cápsula denominada Orión, también no tripulada, para una trayectoria de 25 días, que rodeará varias veces la luna, alejándose hasta 395.000 km de la tierra y volviendo a ella para entrar en la atmósfera a casi 40.000 km/h. En 2020 podría repetirse la misma operación, pero con una cápsula tripulada, lo cual representaría una presencia humana a la mayor distancia de la tierra nunca alcanzada.

Todos los components del vehículo han sido ensayados, con modelos a escala en túnel de viento para estudiar los comportamientos aerodinámicos y vibraciones, los depósitos de combustible por pruebas hidráulicas a presión, las uniones por ensayos no destructivos de ultrasonidos y rayos X. Algunas uniones entre componentes de aluminio se han hecho por stir friction welding sin aportación.

Antes de aprobar el vuelo, un modelo de los motores RS-25 será ensayado durante 500 segundos en una secuencia de ignición real, atornillado firmemente. Por otra parte, se dispone de una cápsula de ensayo, con la que la Armada está diseñando el procedimiento de rescate para cuando, en su retorno, americe en el océano y la NASA estudia los posibles medios de protección contra las eventuales radiaciones emitidas por las erupciones solares.