ขั้น บนของจรวดที่ใช้ เชื้อเพลิงเหลวไครโอเจนิกขั้นสูง ( ACES ) เป็นขั้นบนที่ใช้ เชื้อเพลิงเหลวออกซิเจน / ไฮโดรเจน ที่เสนอ โดยUnited Launch Alliance (ULA) ในช่วงห้าปีสุดท้ายของโครงการ ACES ได้รับการเสนอให้ใช้ใน จรวดส่งอวกาศ Vulcanที่ออกแบบโดยบริษัท United Launch Alliance ของสหรัฐอเมริกา^{[ 1 ]}แนวคิดของ ACES มีวัตถุประสงค์เพื่อปรับปรุงอายุการใช้งานในวงโคจรของขั้นบนในปัจจุบัน^{[ 1 ]}

ในปี 2558 ULA ได้ประกาศแผนแนวคิดที่จะเปลี่ยนจรวด Vulcan ไปใช้ขั้นที่สองของ ACES หรือที่รู้จักกันในชื่อ Centaur Heavy หลังจากปี 2567 โดย Vulcan จะถูกปล่อยขึ้นสู่อวกาศด้วยขั้นบนCentaur V ในช่วงแรก ^{[ 2 ]} ทั้ง Boeing และ Lockheed Martin ต่างก็มีแนวคิด ACES ที่แยกจากกันแต่คล้ายคลึงกันก่อนที่จะมีการก่อตั้ง ULA ซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุน (50% Boeing/50% Lockheed Martin) ในช่วงปลายปี 2549

ในที่สุด แนวคิดขั้นบนที่ มีระยะเวลา นาน ก็ไม่สามารถได้รับความสนใจจากบริษัทใดๆ เลย เนื่องจากไม่ได้รับเงินทุนสนับสนุนการพัฒนาอย่างเต็มที่จากรัฐบาลสหรัฐฯ ซึ่งเป็นแหล่งเงินทุนหลักสำหรับ จรวด Delta , Atlasและ Vulcan อย่างไรก็ตาม บางแง่มุมของการเปลี่ยนแปลงที่วางแผนไว้สำหรับ ACES เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางถังที่ใหญ่ขึ้น ในที่สุดก็ถูกนำไปใช้ในขั้นบนของCentaur V ^{[ 3 ]}

แนวคิด Advanced Cryogenic Evolved Stage (ACES) สองแบบได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2548 โดยทั้งโบอิ้งและล็อกฮีดมาร์ติน^{[ 4 ] [ 5 ]}

ภายในปี 2010 ULA ได้รับมรดกทรัพย์สินทางปัญญาของข้อเสนอทั้งสอง และแนวคิด ACES ได้พัฒนาเป็นขั้นบนประสิทธิภาพสูงแบบใหม่ที่จะใช้กับ ยานปล่อยจรวด Atlas VและDelta IV / Delta IV Heavyปัจจุบันเรียกว่าAdvanced Common Evolved Stage (ACES) โดยเสนอให้เป็นขั้นบนที่มีต้นทุนต่ำกว่า มีความสามารถมากกว่า และมีความยืดหยุ่นมากกว่า ซึ่งจะเสริม และอาจแทนที่ขั้นบน ULA CentaurและDelta Cryogenic Second Stage (DCSS) ที่มีอยู่ ^{[ 1 ]}ขั้นบนนี้มีจุดประสงค์เพื่อรวมฉนวนที่ดีขึ้นสำหรับการจัดเก็บไครโอเจนิกที่ดีขึ้นและระยะเวลาการลอยตัวที่ยาวนานขึ้น^{[ 6 ]}

ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2558 ชื่อของขั้นตอนดังกล่าวได้เปลี่ยนกลับไปใช้ชื่อเดิมคือ Advanced Cryogenic Evolved Stage เนื่องจากจรวด ULA Vulcan รุ่นใหม่ จะเป็นจรวดขั้นแรกเพียงรุ่นเดียวที่ตั้งใจจะใช้ ACES โดยเริ่มใช้ไม่เร็วกว่าปี พ.ศ. 2566 ^{[ 7 ]}

ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2563 ULA ระบุว่าพวกเขาไม่ได้พัฒนา ACES อย่างจริงจังอีกต่อไป^{[ 3 ]}

ณ เดือนเมษายน 2558 ULA คาดว่า ACES จะเปิดตัวบน ยานปล่อย Vulcanไม่เร็วกว่าปี 2566 ^{[ 7 ]}แต่ในเดือนกรกฎาคม 2558 กรอบเวลาได้รับการชี้แจงว่าไม่น่าจะบินได้จนกว่าจะถึงปี 2567-2568 ^{[ 8 ]}ในปี 2561 ULA ได้นำเสนอหลายครั้งซึ่งแสดงให้เห็นอีกครั้งว่า ACES จะเปิดตัวในปี 2566 ^{[ 9 ]}อย่างไรก็ตาม ในปี 2562 ULA กล่าวว่าถึงแม้พวกเขายังคงวางแผนที่จะพัฒนา ACES แต่พวกเขาก็ไม่มีวันที่แน่นอนสำหรับการเปิดตัวอีกต่อไป^{[ 9 ]}

ACES มีแผนที่จะใช้เทคโนโลยี Integrated Vehicle Fluids (IVF) ที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ ULA เพื่อยืดอายุการใช้งานในอวกาศอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 10 ]}

ACES มีแผนที่จะรวมถังเชื้อเพลิงแบบผนังกั้นทั่วไปที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.4 เมตร (18 ฟุต) ซึ่งสามารถบรรทุกเชื้อเพลิงได้ 68,000 กิโลกรัม (150,000 ปอนด์) ^{[ 11 ]}

ในช่วงปลายปี 2017 ULA ตัดสินใจที่จะนำส่วนบนของจรวด ACES ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5.4 เมตร (18 ฟุต) และองค์ประกอบฉนวนขั้นสูงมาใช้ก่อนกำหนด ภายใต้แผนใหม่ ส่วนบนของจรวด Vulcan คือCentaur Vซึ่งมีเครื่องยนต์ LH2/LOX RL10 สองเครื่อง และไม่มี IVF หรือเทคโนโลยี ขยาย ระยะเวลา อื่นๆ ของ ACES ^{[ 1 ]}ตามที่วางแผนไว้สำหรับ ACES คาดว่า ACES จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางถังเชื้อเพลิงเท่ากับ Centaur V แต่ยาวขึ้น (ความยาวถังเชื้อเพลิงมากขึ้น) โดยอาจมีการเพิ่ม RL10 อีกสองเครื่องและ IVF ^{[ 12 ]}

เมื่อวันที่ 11 พฤษภาคม 2561 United Launch Alliance (ULA) ประกาศว่า เครื่องยนต์ Aerojet Rocketdyne RL10ได้รับเลือกสำหรับ Centaur V หลังจากกระบวนการจัดซื้อจัดจ้างแบบแข่งขัน^{[ 13 ]}

เทคโนโลยี IVF ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายใน น้ำหนักเบา เพื่อใช้ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่ระเหยออกมาเป็นเชื้อเพลิง (โดยปกติจะสูญเปล่าเมื่อก๊าซที่ระเหยออกมาถูกระบายออกสู่อวกาศ) เพื่อขับเคลื่อนขั้นตอน การออกแบบนี้รวมถึงการผลิตพลังงาน การรักษาระดับท่าทางของขั้นตอน^{[ 10 ] [ 14 ]}และการรักษาระดับความดันในถังเชื้อเพลิงโดยอัตโนมัติการใช้ของเหลวเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อขจัดความจำเป็นในการใช้เชื้อเพลิงไฮดราซีนฮีเลียมสำหรับการอัดความดัน^{[ 7 ] [ 15 ] : 4, 5} และ แบตเตอรี่เกือบทั้งหมดในยาน

IVF ได้รับการออกแบบโดย ULA ให้เหมาะสมที่สุดสำหรับ การปฏิบัติงาน ในคลังเนื่องจากจะต้องถ่ายโอน เฉพาะ ไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว เท่านั้น และหากสร้างขึ้น ก็อาจขยายอายุการใช้งานของภารกิจจากปัจจุบันหลายสิบชั่วโมงเป็นหลายวันได้ ^{[ 1 ] [ 15 ] : 2–4 [ 16 ] : 4}

ณ เดือนเมษายน พ.ศ. 2558 เครื่องยนต์สันดาปภายในที่จะใช้ในการขับเคลื่อนระบบ IVF บน ACES จะถูกผลิตโดยRoush Racing ^{[ 7 ]}

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2559 Tory Bruno ประธานและซีอีโอของ ULA กล่าวว่าทั้ง Vulcan และ ACES มีจุดประสงค์เพื่อให้มนุษย์สามารถใช้งาน^{[ 17 ]}

ULA ระบุในปี 2010 ว่าการประยุกต์ใช้งานที่เป็นไปได้ประการหนึ่งของ ACES คือการใช้ระยะเวลาบินที่ยาวนานขึ้นและความจุเชื้อเพลิงที่มากขึ้นเป็นคลังเชื้อเพลิงที่มีความสามารถในการเติมเชื้อเพลิงในอวกาศเพื่อกู้คืนวัตถุที่ถูกทิ้งร้างสำหรับการทำความสะอาดในอวกาศใกล้โลกและ การลดระดับ วงโคจรแนวทางใหม่เหล่านี้เสนอโอกาสทางเทคนิคในการลดต้นทุนของการจับวัตถุนอกวงโคจรต่ำของโลกและการลดระดับวงโคจรลงอย่างเห็นได้ชัดด้วยการนำ ระบบ ใบอนุญาตการปล่อยขึ้นสู่วงโคจรโลก แบบหนึ่งขึ้น/หนึ่งลงมาใช้ ^{[ 18 ]}

• เครื่องยนต์ขับดันแบบโมโนโพรเพลแลนต์ที่ใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ United Launch Alliance
• วิวัฒนาการของแท่นปล่อยจรวดส่วนบนของ ULA , มาร์ค วิลกินส์, ยูไนเต็ด แลนซ์ แอลไลแอนซ์, 2009
• ULA Integrated Vehicle Fluidsวิดีโอเผยแพร่โดย ULA เมื่อวันที่ 2 เมษายน 2558
• นวัตกรรมของ ULA: แท่นขุดเจาะระบบไครโอเจนิกขั้นสูง ตอนที่ 1วิดีโอเผยแพร่โดย ULA เมื่อวันที่ 4 มีนาคม 2559