Dans un premier temps, SLS aura pour objectif d'apporter vivres et équipages vers la station internationale ISS ou de lancer des satellites commerciaux et scientifiques avec sa version Block I (image). Mais la NASA prévoit de se montrer plus ambitieuse. Elle a annoncé que SLS servirait de base à des missions plus lointaines au moment de l'apparition de la version Block II. L'agence s'est notamment fixé pour objectif d'envoyer un homme sur Mars autour de 2030-2035.
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