miniatura|Visió de la NASA de 1969 del Remolcador Espacial, reutilitzable i modular (cancel·lat) miniatura|266x266px|La nau espacial Galileo amb destinació a Júpiter i la seva etapa superior inercial (IUS) connectada es despleguen després de ser llançades pel transbordador espacial Atlantis durant la missió STS-34 . L'IUS era una càrrega útil opcional per a les missions en què el transbordador espacial s'utilitzava per portar una càrrega útil més enllà de l'òrbita terrestre baixa. En canvi, el tanc extern del transbordador espacial sempre s'incloïa i s'utilitzava cada cop que es llançava un transbordador. Un remolcador espacial és un tipus de nau espacial que s'utilitza per transferir càrrega espacial d'una òrbita a una altra amb diferents característiques energètiques. El terme pot incloure etapes superiors d'un sol ús o naus espacials que no necessàriament formen part del seu vehicle de llançament. Tanmateix, també es pot referir a una nau espacial que transporta càrrega útil que ja és a l'espai a una altra ubicació a l'espai exterior, com ara en el concepte de Sistema de Transport Espacial . Un exemple seria moure una nau espacial d'una òrbita terrestre baixa (LEO) a una òrbita d'energia superior com una òrbita de transferència geoestacionària, una transferència lunar o una trajectòria d'escapament.
El terme s'utilitza sovint per referir-se a vehicles espacials reutilitzables. Alguns remolcadors espacials proposats o construïts anteriorment inclouen la proposta STS de la NASA dels anys 70 o el Parom rus proposat, i de vegades s'ha utilitzat per referir-se a etapes superiors d'un sol ús, com ara Fregat, Sherpa de Spaceflight Industries i l' etapa superior inercial, quan aquestes etapes són opcionals.
Context El remolcador espacial va ser concebut per primera vegada en l'era posterior a la Segona Guerra Mundial, com un vehicle de suport per a una estació espacial permanent en òrbita terrestre. Va ser utilitzat per l'escriptor de ciència-ficció Murray Leinster com a títol d'una novel·la publicada l'any 1953, com a seqüela de Space Platform, una altra novel·la sobre aquesta mena d'estació espacial.
Remolcadors espacials existents Els remolcadors espacials es poden classificar segons diverses característiques:
Grans remolcadors: s'acoblen a satèl·lits en òrbita i poden realitzar serveis com ara provisionament de combustible, reparacions o millores, així com canvis d'òrbita, ja sigui per allargar-ne la seva vida útil o per treure'l de l'òrbita. Etapes opcionals de llançament de coets utilitzades per col·locar algunes càrregues útils en òrbites més altes. Un exemple seria el Photon Satellite Bus, però això podria considerar-se només part del sistema de coets en lloc d'un remolcador espacial i aquest article no les considera realment en detall. Remolcadors més petits que són principalment desplegadors de cubesats amb certa propulsió per desplegar els cubesats a diferents òrbites.
Grans remolcadors que atraquen Vehicle d'extensió de la missió El 2011, ViviSat, un projecte conjunt entre US Space i ATK, va proposar el Mission Extension Vehicle . El 2016, ViviSat es va dissoldre quan US Space es va declarar en fallida i ATK es va fusionar amb Orbital Science Corporation per formar Orbital ATK. El 2017, Orbital ATK va obtenir el vistiplau de la FCC per començar el desenvolupament de la nau espacial amb el nou soci Northrop Grumman, que estava desenvolupant un remolcador propi. El juny de 2018, ambdues empreses van unir els seus recursos i es van fusionar per formar una nova empresa anomenada Northrop Grumman Innovation Systems. El 9 d'octubre de 2019, el MEV-1, va ser llançat des del cosmòdrom de Baikonur, al Kazakhstan, en un coet Proton-M . El febrer de 2020, el MEV-1 es va acoblar amb èxit a l'Intelsat 901 i el va tornar a l'òrbita geoestacionària, fet que li va permetre allargar 4 anys més la seva vida útil. El MEV-1 continuarà mantenint aquesta posició durant un període de 5 anys, després del qual tornarà a moure el satèl·lit a una òrbita cementiri per a la seva retirada. El MEV-2 es va llançar el 15 d'agost de 2020 amb el Galaxy 30 en un Ariane 5 per realitzar una maniobra similar amb l'Intelsat-1002 .
Shijian-21 Entre desembre de 2021 i gener de 2022, el satèl·lit xinès dedicat a la mitigació de deixalles espacials Shijian-21, es va acoblar al desaparegut satèl·lit de navegació Beidou-2 G2 per alterar dràsticament la seva òrbita geoestacionària, demostrant unes capacitats que, fins aleshores, només havia mostrat els Estats Units.
Remolcadors i dispensadors més petits SHERPA SHERPA és un dispensador de satèl·lits comercials desenvolupat per Andrews Space, una subsidiària de Spaceflight Inc. SHERPA permet ampliar les capacitats del Spaceflight Secondary Payload System (SSPS) incorporant subsistemes de propulsió i generació d'energia. Això dona lloc a un remolc propulsiu dedicat a maniobrar fins a una òrbita òptima per col·locar càrregues útils secundàries i allotjades. El vol inaugural de dues variants no propulsades del dispensador va tenir lloc el desembre del 2018, a bord d'un coet Falcon 9. Aquest vol va desplegar 64 petits satèl·lits de 17 països diferents.
Portador de satèl·lits ION D-Orbit és empresa italiana de transport i logística espacial, la qual va desenvolupar el portasatèl·lits InOrbit NOW ION . El primer llançament es va dur a terme el 3 de setembre de 2020, a bord del coet Vega, tot i que els llançaments posteriors s'han dut a terma a bord de les missions SpaceX Falcon 9 Transporter. El 3 de gener de 2023, l'empresa va llançar el setè i el vuitè vehicle a bord de la missió SpaceX Transporter-6.
ESPA propulsiu de llarga durada (LDPE) LDPE es basa en un adaptador de càrrega útil de Northrop Grumman per tal d'ajudar a connectar l'etapa superior al satèl·lit principal, a més d'allotjar algunes ranures per a altres satèl·lits petits. Tanmateix, tot el sistema s'alimenta gràcies al bus de satèl·lits ESPAStar, que s'encarrega del consum i la distribució d'energia, així com de la propulsió, convertint-lo en un remolcador espacial completament operatiu capaç de desplegar diferents càrregues útils en diferents òrbites. ESPAStar pot allotjar 6 càrregues útils de satèl·lits petits, les quals sumen un total de 1.920 kg. El sistema també és capaç de proporcionar un delta-V de 400 m/s, proporcionat a través d'un mòdul de propulsió d'hidrazina.
El primer LDPE es va llançar el 7 de desembre de 2021 a bord d'un coet Atlas V, com a part de la missió STP-3. El segon llançament es va dur a terme l'1 de novembre de 2022, com a part de la missió USSF-44, en un coet Falcon Heavy. Més endavant, durant la missió USSF-67 del 15 de gener de 2023, es va produir el seu tercer llançament.
Vigoride de Momentus Space Momentus Space desenvolupa diferents versions de remolcadors espacials centrant-se en grans canvis de velocitat al llarg d'1 km/s. Dues missions de demostració de la seva plataforma Vigoride van tenir lloc el 25 de maig de 2022 i el 3 de gener de 2023, i les proves clau es van dur a terme durant el 2022. Momentus Space es va fer àmpliament coneguda a l'octubre de 2020 quan va arribar a un acord d'inversió SPAC amb Stable Road Acquisition Corp que valorava l'entitat combinada en més de mil milions de dòlars.
Epic Aerospace El Chimera LEO 1 d'Epic Aerospace es va llançar el 3 de gener de 2023.
Launcher Cap al 15 de juny de 2021, van aparèixer informes sobre l'Orbiter, el remolcador espacial de Launcher . Llançat tant amb el seu propi coet com amb el Falcon 9 de SpaceX, ofereix una capacitat de càrrega útil de 150 quilograms, ja sigui per a 90 unitats de CubeSat o per a satèl·lits més grans que utilitzen sistemes de separació estàndard per a petits satèl·lits. Amb un sistema de propulsió química que utilitza etilè i òxid nitrós com a propel·lents, és capaç d'assolir 500 metres per segon de delta-v, o més amb dipòsits de combustible addicionals. L'Orbiter SN1 es va llançar el 3 de gener de 2023 i, posteriorment, quan Launcher va ser adquirida per l'empresa VAST, el programa Orbiter es va cancel·lar.
Impulse Space El novembre de 2023, Impulse Space va llançar amb èxit Mira, un remolcador espacial de 300 kg, durant la missió Transporter-9 de SpaceX, per desplegar satèl·lits i realitzar proves del seu sistema de propulsió. Es preveuen futures missions per a la Transporter-11 i la Transporter-12.
Conceptes inicials - Sistema de transport espacial de la NASA miniatura|Concepte de mòdul de tripulació de remolcador espacial A finals dels anys 60 i principis dels 70, la NASA va estudiar un remolcador espacial reutilitzable com a part d'un Sistema de Transport Espacial (STS) reutilitzable. Aquest consistia en un mòdul de propulsió bàsic, al qual es podia connectar un mòdul de la tripulació o una altra càrrega útil. Es podien afegir potes opcionals per aterrar càrregues útils a la superfície de la Lluna. Això, juntament amb tots els altres elements de l'STS excepte el transbordador espacial, mai es va finançar després de les retallades al pressupost de la NASA durant la dècada de 1970 arran del programa Apollo.
Era del transbordador espacial Etapes superiors fungibles El programa del transbordador va complir el paper de transferència orbital d'alta energia mitjançant el desenvolupament d'un mòdul d'assistència de càrrega útil d'una sola etapa alimentat per combustible sòlid i una etapa superior inercial de dues etapes. [ <span title="This claim needs references to reliable sources. (January 2018)">cal citació</span> ]
També es va desenvolupar una etapa Centaur-G més potent, que s'alimentava amb hidrogen líquid, per al seu ús al transbordador, però es va cancel·lar per ser massa perillosa després del desastre del Challenger.
Vehicle de maniobra orbital La NASA va estudiar un altre disseny de remolcador espacial, anomenat Orbital Maneuvering Vehicle (OMV), en el marc dels seus plans per a l'Estació Espacial Freedom. El paper de l'OMV hauria estat un vehicle espacial reutilitzable capaç de recuperar satèl·lits, com el Hubble, i portar-los a la Freedom per ser reparats o recuperats, o bé per donar servei a plataformes orbitals no tripulades. L'any 1984, es van iniciar els estudis preliminars de disseny de l'OMV mitjançant un procés competitiu d'adjudicació, amb estudis de sistemes realitzats per TRW, Martin Marietta Aerospace i LTV Corporation.
Propostes del segle XXI Parom La corporació russa RKK Energia va proposar un remolcador espacial anomenat Parom l'any 2005, que podria ser utilitzat per transportar tant el vehicle tripulat Kliper com mòduls de càrrega no tripulada i els mòduls de d'aprovisionament de combustible a l'ISS. Mantenir el remolcador en òrbita hauria permès que el Kliper fos menys massiu, cosa que hauria facilitat el seu llançament amb un coet impulsor més petit que el disseny original del Kliper.
VASIMR El coet de plasma elèctric VASMIR podria ser utilitzat per impulsar un remolcador espacial d'alta eficiència, utilitzant només 9 tones de propel·lent d'argó per fer un viatge d'anada i tornada a la Lluna, transportant 34 tones de càrrega des de l'òrbita terrestre baixa fins a l'órbita lunar baixa. L'any 2014, l'empresa Ad Astra Rocket Company havia presentat una proposta conceptual per utilitzar aquesta tecnologia per a la fabricació d'un remolcador espacial.
PAM-G