Vehículo de transferencia automatizado

El Vehículo de Transferencia Automatizado, originalmente Vehículo de Transferencia Ariane o ATV, fue una nave espacial de carga desechable desarrollada por la Agencia Espacial Europea (ESA), utilizado para el transporte de carga espacial en 2008-2015. El diseño del ATV fue puesto en órbita cinco veces, exclusivamente por el vehículo de lanzamiento de carga pesada Ariane 5. Efectivamente, era una contraparte europea más grande de la nave espacial de carga rusa Progress para transportar masa a un solo destino, la Estación Espacial Internacional (ISS), pero con tres veces la capacidad.

Los cinco ATV llevan el nombre de importantes figuras europeas de la ciencia y la ingeniería: Julio Verne, Johannes Kepler, Edoardo Amaldi, Albert Einstein y Georges Lemaître. Luego de varios retrasos en el programa, el primero de ellos se lanzó en marzo de 2008. Estos vehículos todo terreno realizaron misiones de suministro a la ISS, transportando varias cargas útiles como propulsor, agua, aire, alimentos y equipos de investigación científica; Los vehículos todo terreno también impulsaron la estación a una órbita más alta mientras estaban acoplados. El ATV era una plataforma no tripulada que operaba con un alto nivel de automatización, como su secuencia de atraque; en ningún momento se utilizó para el transporte de pasajeros.

En 2008 se propuso un mayor uso del ATV. Tanto la ESA como Airbus Defence and Space, el principal fabricante del vehículo. Sin embargo, el 2 de abril de 2012, la ESA anunció que el programa ATV finalizaría tras el lanzamiento del quinto ATV en 2014.

En 2012, los estados miembros de la ESA decidieron que el diseño del ATV podría adaptarse para servir como módulo de servicio de la nave espacial Orion de la NASA. En enero de 2013, la ESA y la NASA anunciaron que procederían con un módulo de servicio derivado combinado de Orion y ATV, más tarde rebautizado como Módulo de Servicio Europeo (ESM), que serviría como un componente principal para la nave espacial tripulada Orion. El Artemis 1 de la NASA, lanzado el 16 de noviembre de 2022, transportó la nave espacial Orion con el Módulo de servicio europeo (ESM) fabricado por Airbus Defence and Space para dos órbitas planificadas de sobrevuelo bajo a la luna. La ESA proporcionará los ESM para el programa Artemis hasta Artemis 6 y Artemis 3 para proporcionar los primeros humanos en pisar la luna desde 1972.

Desarrollo

Orígenes

Durante la década de 1990, mientras se desarrollaba el programa de la Estación Espacial Internacional, las 15 naciones participantes reconocieron colectivamente que, una vez finalizada, la Estación Espacial Internacional (ISS), una estación espacial tripulada en órbita terrestre baja (LEO), requeriría misiones regulares de reabastecimiento para satisfacer las necesidades de la tripulación a bordo, así como para entregar aparatos para respaldar las diversas pruebas científicas que se realizarían a bordo. En octubre de 1995, se acordó que, entre las diversas contribuciones al programa ISS del que Europa asumiría la responsabilidad bajo los auspicios de la Agencia Espacial Europea (ESA), estarían el Vehículo de Transferencia Automatizado, o CANAL DE TELEVISIÓN BRITÁNICO; esta nave espacial orientada a la logística realizaría las misiones de reabastecimiento identificadas a la ISS.

El 9 de diciembre de 1998, la ESA adjudicó un contrato de 470 millones de dólares para continuar con el trabajo de desarrollo del ATV a la empresa aeroespacial francesa Aérospatiale. Si bien Aérospatiale se desempeñó como el contratista principal del ATV, se le unieron varios subcontratistas importantes, incluido el fabricante italiano Alenia Spazio, la firma franco-británica Matra Marconi Space y la compañía aeroespacial alemana DaimlerChrysler Aerospace (DASA); algunos componentes también fueron proporcionados por la firma rusa S. P. Korolev Rocket y Space Corporation Energia. Antes de 2000, DASA debía actuar como contratista principal para la producción, después de lo cual el papel se transferiría gradualmente a Aérospatiale. En el momento en que se adjudicó el contrato, se preveía que el primer vuelo del ATV se realizaría durante septiembre de 2003.

El lanzamiento del primer ATV, que recibió el nombre de Julio Verne, estuvo sujeto a múltiples retrasos, generados en parte por problemas encontrados con el vehículo de lanzamiento de carga pesada Ariane 5, así como por una reescritura sustancial del software. En mayo de 2003, estaba previsto que se lanzara en algún momento a fines de 2004. A mediados de 2004, se anunció que el lanzamiento del primer ATV, que en ese momento se estaba sometiendo a pruebas eléctricas luego de la finalización del trabajo de integración, se había pospuesto debido a problemas técnicos. problemas y, según se informa, estaba programado para ser lanzado a fines de 2005, luego de la emisión de un contrato renegociado de $ 1.1 mil millones entre la ESA y el contratista principal. En marzo de 2005, se declaró otro retraso en el lanzamiento, debido a la necesidad de un mayor desarrollo del software de modo de falla junto con cambios en el tiempo de la ventana de lanzamiento, lo que retrasó el lanzamiento planificado de ATV desde fines de 2005 a una fecha indeterminada durante 2006. En octubre 2005, se aclaró que la nueva fecha de lanzamiento del primer ATV sería durante 2007.

En septiembre de 2006, se anunció que la etapa final de las pruebas en la etapa ATV personalizada del Ariane 5 estaba en su etapa final. En diciembre de 2006, se anunció que el primer ATV había completado su prueba de vacío, lo que marcó la finalización exitosa de las pruebas clave y permitió establecer una fecha de lanzamiento final. En abril de 2007, el ATV estuvo sujeto a un proceso de calificación de cuatro meses de duración en respuesta a inquietudes operativas, incluidas consultas de seguridad originadas en los EE. UU., y para examinar la posible comercialización del vehículo.

Producción

Luego de múltiples reestructuraciones y cambios de propiedad, el contratista principal del ATV se convirtió en Airbus Defence and Space, que lideró un consorcio de muchos subcontratistas. Si bien el trabajo de desarrollo se había iniciado en Les Mureaux, Francia, gran parte de la actividad se trasladó a Bremen, Alemania, a medida que el proyecto pasaba de su desarrollo a la etapa de producción, en la que comenzó el trabajo en las cuatro unidades iniciales. Para facilitar la relación entre el contratista y la ESA, se estableció y mantuvo un equipo integrado de la ESA en el sitio de Les Mureaux durante la duración del desarrollo.

Airbus Defence and Space fabrica los vehículos todo terreno en sus instalaciones de Bremen. En 2004, se firmaron contratos y acuerdos para cuatro vehículos todo terreno adicionales, cuyo lanzamiento estaba previsto a razón de uno cada dos años, con lo que el pedido total, incluido el primero, Jules-Verne, ascendió a cinco vehículos. Según el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), el costo de desarrollo del ATV fue de aproximadamente 1.350 millones de euros. Según se informa, cada nave espacial ATV tuvo un costo de aproximadamente 300 millones de dólares, lo que no incluye los costos de lanzamiento. En marzo de 2005, RSC Energia firmó un contrato de 40 millones de euros con uno de los principales subcontratistas de Airbus Defence and Space, la empresa italiana Alenia Spazio (ahora Thales Alenia Space), para suministrar el Russian Docking System, el sistema de reabastecimiento de combustible y el Russian Equipment Control. Sistema. Dentro del proyecto liderado por Airbus Defence and Space, Thales Alenia Space es responsable de la sección de transporte de carga presurizada del ATV y los fabrica en las instalaciones de la empresa en Turín, Italia.

El 31 de julio de 2007, el primer ATV, Jules Verne, llegó al puerto espacial de la ESA en Kourou, Guayana Francesa, después de un viaje de casi dos semanas desde el puerto de Róterdam. El 9 de marzo de 2008, Jules Verne fue lanzado sobre un cohete Ariane 5 desde Kourou. El 3 de abril de 2008, Jules Verne logró acoplarse automáticamente a la ISS, demostrando las capacidades de la primera nave espacial de reabastecimiento de carga prescindible totalmente automatizada de la ESA. La llegada del ATV se produjo en un momento en el que había preocupaciones públicas sobre la practicidad logística del suministro de la ISS.

Además de su uso por parte de la ESA y Rusia, el ATV estuvo en un momento bajo consideración para realizar servicios para la NASA como parte del programa de Servicios de Transporte Orbital Comercial para reemplazar el transbordador espacial que se retira en su capacidad de transporte de carga orbital. Según la propuesta, que había sido emitida por una empresa conjunta entre EADS y Boeing, el ATV se lanzaría desde Cabo Cañaveral, Florida, utilizando un cohete Delta IV. Un uso especulado para el ATV de la NASA era lograr la salida de órbita de la ISS una vez que la estación espacial hubiera llegado al final de su vida útil, siendo el único vehículo capaz de hacerlo en ese momento después del transbordador. jubilación. Finalmente, la propuesta no fue adjudicada con un contrato correspondiente.

Diseño

El Vehículo de Transferencia Automatizado (ATV) era una nave espacial de carga prescindible diseñada en la década de 1990. Cada vehículo constaba de dos secciones distintas, el autobús de sistemas y el transportador de carga integrado. El bus del sistema contenía el sistema de propulsión del ATV, las bahías de aviónica y los paneles solares; se usó principalmente después de que el vehículo se separara del lanzador Ariane 5 para recorrer automáticamente la distancia restante y acoplarse con la ISS, el bus del sistema sería inaccesible para los astronautas a bordo. El transportador de carga integrado constaba de un módulo presurizado, bahías externas para cargas de fluidos y gas, más aviónica y sensores de encuentro, y el mecanismo de acoplamiento. La estructura primaria del ATV (de Al-2219) está protegida por un sistema de protección contra meteoritos y escombros. El primer ATV se construyó en la década de 2000 y el primero en volar al espacio fue en 2008.

El sistema de acoplamiento del ATV consta de un par de videómetros y un par de telegoniómetros fabricados por Sodern, una subsidiaria de Airbus. El procesamiento de datos para la maniobra de atraque de encuentro y los sistemas de aborto de emergencia fueron diseñados y fabricados por CRISA. El sistema de acoplamiento automático Kurs, que también fue utilizado por las naves espaciales Soyuz y Progress, proporcionó datos de monitoreo adicionales y redundancia. Las imágenes visuales son proporcionadas por una cámara en el módulo Zvezda ISS.

En términos de su función, el ATV fue diseñado para complementar la nave espacial rusa Progress, que es más pequeña y posee tres veces su capacidad de carga útil. Al igual que el Progress, transportaría líquidos a granel y carga relativamente frágil, que se almacenaría dentro de una bodega de carga mantenida en un ambiente presurizado en mangas de camisa para que los astronautas pudieran acceder a las cargas útiles sin necesidad de ponerse trajes espaciales.

Un agujero de salida a través de tejido Kevlar–Siguiente después de la prueba de hipervelocidad del blindaje multicapa para el carguero espacial ATV de ESA, simulando un impacto por los desechos espaciales.

La sección de carga presurizada del ATV se basó en el módulo de logística multipropósito (MPLM) construido en Italia, que era una "barcaza/contenedor espacial" que había sido utilizado previamente para el transporte de equipos hacia y desde la Estación. A diferencia del MPLM, que tuvo que estar atracado en la ISS, el ATV usó el mismo mecanismo de acoplamiento que el empleado en el Progress. El ATV, al igual que el Progress, también sirve como contenedor para los residuos de la estación. Cada ATV pesa 20,7 toneladas en el lanzamiento y tiene una capacidad de carga de 8 toneladas:

• 1.500 kilogramos (3.300 lb) a 5.500 kilogramos (12.100 lb) de carga seca (bienes de reaprovisionamiento, carga útil científica, etc.),
• Hasta 840 kilogramos (1.850 lb) de agua,
• Hasta 100 kilogramos (220 lb) de gas (nitrógeno, oxígeno, aire), con hasta dos gases por vuelo,
• Hasta 4.700 kilogramos (10.400 lb) de propelente para el reinicio maniobrar y repostar la estación. El propulsor ATV utilizado para reinicio (combustible de monomethylhydrazine y óxido N2O4) es de un tipo diferente del carga útil Propulsor de repostaje (combustible ADMH y óxido N2O4).

La sección del bus del sistema del ATV tenía paneles solares (3800 W), 40 Ah de baterías, tanques de combustible, cuatro propulsores R-4D (490 N) y 28 propulsores de freno y control de actitud (220 N).

Uso y funcionamiento

Jules Verne visto en el fondo del ISS haciendo visible el tamaño relativo

Los vehículos todo terreno estaban destinados a ser lanzados de forma rutinaria cada 17 meses para realizar misiones de reabastecimiento a la Estación Espacial Internacional. El vehículo fue lanzado a un plano orbital compatible con la ISS a través del sistema de lanzamiento desechable Ariane 5; poco después de separarse del lanzador, el ATV desplegaría sus paneles solares. Durante un tiempo de misión promedio de 100 horas, realizaría maniobras de fase desde su punto alto orbital inicial bajo el control directo del Centro Europeo de Operaciones Espaciales con base en tierra en Darmstadt, Alemania, utilizando el Sistema de Satélites de Seguimiento y Retransmisión de Datos de la NASA. Una segunda serie de maniobras llevaría el ATV a la altitud precisa de la ISS antes de comenzar las operaciones integradas para la aproximación final con la Estación Espacial, durante la cual la autoridad de la misión se transfirió al Centro de Control de Misión Christopher C. Kraft Jr. de la NASA en Houston, Texas.

El ATV emplearía una combinación de GPS y técnicas de astronavegación para encontrarse automáticamente con la Estación Espacial. Se estableció contacto de telemetría entre la ISS y ATV durante sus preparativos para la aproximación final. Una vez a una distancia de 249 m, las computadoras de a bordo del ATV emplearon datos de videómetro y telegoniómetro para realizar las maniobras de aproximación final y atraque; el acoplamiento al módulo Zvezda se automatizó por completo. En caso de problemas o problemas técnicos de última hora, los ingenieros de vuelo a bordo de la estación pueden activar una secuencia preprogramada de maniobras anticolisión, totalmente independiente del sistema de navegación principal. Al contacto con el módulo, se activaría la secuencia de captura automática.

Una vez que el ATV se haya acoplado con éxito, el personal de la estación podría ingresar a la sección de carga del vehículo y acceder directamente a la carga útil a bordo. La tripulación conectaría los tanques de líquido del ATV a las tuberías de la estación para descargar su contenido de manera controlada, mientras que la tripulación de la estación liberaría manualmente los componentes de aire directamente a la atmósfera de la ISS. Durante un máximo de seis meses, el ATV, que permanecería principalmente en modo inactivo, podría permanecer conectado a la ISS con la escotilla abierta en todo momento. Luego, la tripulación llenaría constantemente la sección de carga con el material de desecho de la estación para su eliminación. A intervalos de 10 a 45 días, el ATV se reactivaría y sus propulsores normalmente se usarían para aumentar la altitud de la estación.

Una vez cumplida su misión, el ATV, que a menudo se llenaba con hasta 6,5 toneladas de desechos, se separaba de la ISS. Sus propulsores moverían deliberadamente la nave espacial fuera de órbita (desorbitar) y la colocarían en una trayectoria de vuelo empinada para realizar un reingreso destructivo controlado muy por encima del Océano Pacífico.

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  Johannes Kepler El lanzamiento del vehículo de transferencia automatizado como se ve en el ISS

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  Jules Verne Vehículos de transferencia automatizados se acercan a la Estación Espacial Internacional

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  Interior ATV con Expedición 17 tripulantes

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  Jules Verne como vuelve a entrar en la atmósfera de la Tierra en un incendio controlado después de deshacerse de ISS

Misiones

El 2 de abril de 2012, la ESA anunció que el programa ATV que había pagado su parte de los costos de funcionamiento de la ISS hasta 2017 finalizaría después de que se lanzara el quinto ATV en 2014, en ese momento tenían los componentes necesarios para ensamblar el los dos siguientes, pero más allá de eso, los componentes de aviónica utilizados en el diseño ya no se fabricaban. Se planteó un acuerdo similar para proporcionar su parte de los costos operativos de la ISS a través de la contribución de hardware al programa Orion.

Julio Verne

Jules Verne ATV en ISS, 2008

El primer vuelo del ATV se retrasó en múltiples ocasiones antes de su lanzamiento el 9 de marzo de 2008. Se llamó Julio Verne, en memoria del primer escritor de ciencia ficción de los tiempos modernos. El Jules Verne llevaba dos de los manuscritos originales del autor, para ser recibidos por la tripulación de la ISS como muestras simbólicas del éxito del vuelo inaugural.

La nave se lanzó a una órbita de 300 kilómetros (190 mi) sobre un cohete Ariane 5 desde el sitio de lanzamiento ecuatorial ELA-3 en el Centro Espacial de Guayana. El ATV se separó del cohete y, tras semanas de pruebas y ajustes de órbita, se acopló con éxito a la Estación Espacial Internacional a las 14:45 UTC del 3 de abril de 2008.

En las primeras horas de la mañana del 29 de septiembre de 2008, el Jules Verne se quemó al entrar en la atmósfera sobre una sección deshabitada del Océano Pacífico, al suroeste de Tahití.

Johannes Kepler

Lanzado el 17 de febrero de 2011, Johannes Kepler fue en ese momento la carga útil más pesada jamás lanzada por la Agencia Espacial Europea y transportó 7000 kg de carga a la ISS. El primer intento de lanzamiento el 15 de febrero de 2011 se detuvo durante la cuenta regresiva final a cuatro minutos del despegue debido a una señal errónea de uno de los tanques de combustible del cohete.

El 29 de abril de 2011, los motores del vehículo todo terreno se utilizaron para girar la ISS a fin de que una nave de suministro rusa Progress se acoplara a la estación.

Debido al retraso en el lanzamiento de STS-134, la misión de Johannes Kepler se amplió y se desacopló de la ISS el 20 de junio de 2011. Salió de órbita un día después, el 21 de junio de 2011.

Edoardo Amaldi

ATV-3 Edoardo Amaldi enfoques ISS en el lado oscuro de la Tierra con propulsores disparando, 2012

El tercer vehículo ATV llegó a la Guayana Francesa a fines de agosto de 2011 y fue lanzado el 23 de marzo de 2012. Se acopló a la Estación Espacial Internacional a las 22:31 GMT del 28 de marzo de 2012.

Alberto Einstein

Albert Einstein ATV fue la nave espacial más pesada lanzada por Ariane en ese momento y despegó a las 21:52:11 GMT del 5 de junio de 2013. Se acopló a la ISS el 15 de junio de 2013 a las 14: 07 GMT.

Georges Lemaître

Nombrado en honor al astrónomo belga Georges Lemaître. La nave espacial se lanzó durante la noche del 29 de julio (23:44 GMT, 20:44 hora local, 30 de julio 01:44 CEST) de 2014, en una misión para suministrar a la Estación Espacial Internacional (ISS) propelente, agua, aire, y carga seca, y una obra de arte de la artista Katie Paterson. Se acopló a la ISS el 12 de agosto a las 13:30 GMT. Georges Lemaître tenía una masa total de casi 20,3 toneladas (20,0 toneladas largas; 22,4 toneladas cortas), una masa que excedía la de todos los ATV lanzados anteriormente. Esto también la convirtió en la nave espacial más pesada jamás lanzada por un cohete Ariane.

Centro de control de vehículos todo terreno

Las misiones de ATV fueron monitoreadas y controladas desde el Centro de Control de ATV (ATV-CC), ubicado en el Centro Espacial de Toulouse (CST) en Toulouse, Francia. El ATV-CC fue responsable de la planificación y emisión de comandos para las maniobras orbitales y tareas de misión de cada ATV, desde el momento de la separación de su vehículo de lanzamiento, hasta que se quema en la atmósfera terrestre. El ATV-CC tiene una línea de comunicación directa con el Centro de Control de Columbus (Col-CC) en Oberpfaffenhofen, Alemania. Col-CC proporciona a ATV-CC acceso tanto al sistema satelital de seguimiento y retransmisión de datos de la NASA como a las redes de comunicación europeas Artemis para comunicarse tanto con el ATV como con la ISS. El ATV-CC coordinó sus acciones con el Centro de Control de Misión Christopher C. Kraft Jr. de la NASA (MCC-H) en Houston y el Centro de Control de Misión FKA de Rusia (TsUP o MCC-M) en Moscú, así como el Sitio de lanzamiento de ATV en el Centro Espacial de Guayana en Kourou, Guayana Francesa.

Base para el Módulo de Servicio Europeo

nave espacial Orión incluyendo el módulo de servicio derivado de ATV

En mayo de 2011, el director general de la ESA anunció una posible colaboración con la NASA para trabajar en un sucesor del ATV. Más tarde ese año, se reveló una propuesta para utilizar un módulo de servicio derivado de ATV para la cápsula Orion de la NASA. Este módulo de servicio se proporcionaría como trueque de la participación del 8% de la ESA en los gastos operativos de la ISS, que habían cumplido hasta 2017 con los cinco ATV. El desarrollo de un módulo de servicio para Orion cubriría la participación de la ESA en la operación de la ISS hasta 2020.

En junio de 2012, la ESA adjudicó dos estudios independientes a Airbus, cada uno por un valor de 6,5 millones de euros, para evaluar las opciones de uso de la tecnología y la experiencia obtenida del trabajo relacionado con ATV y Columbus para cubrir la participación de la ESA en la operación pasada de la ISS. 2017. Un estudio analizó el desarrollo de un módulo de servicio para Orion, mientras que el otro examinó el desarrollo de un vehículo multipropósito que podría reabastecer estaciones espaciales, eliminar desechos y dar servicio a satélites en órbita. Los estudios debían completarse antes de finales de 2012.

En la reunión del Consejo Ministerial de la ESA en noviembre de 2012, la ESA se comprometió a desarrollar el módulo de servicio y, a mediados de diciembre, firmó un acuerdo con la NASA para proporcionar un módulo de servicio Orion derivado de ATV para el lanzamiento inaugural de Orion en el Sistema de lanzamiento espacial. El módulo se conoce como Módulo de Servicio Europeo (ESM).

La ESA adjudicó a Airbus Defence and Space un contrato de 390 millones de euros (488 millones de dólares) en noviembre de 2014 para desarrollar y construir el ESM.

Propuestas de evolución

Además de su función principal como vehículo de transferencia de carga no tripulado unidireccional, desde el inicio del trabajo en el proyecto, la ESA consideró que el ATV tenía el potencial de ser el punto de partida para toda una familia de vehículos espaciales automatizados. vehículos Entre las misiones concebidas para vehículos derivados de ATV se encuentran programas de construcción orbital automatizados y bases independientes para experimentos, así como una posible versión mejorada del ATV que sobreviviría intacta al reingreso, lo que permitiría su uso como vehículo de transferencia de carga bidireccional. La comercialización potencial del ATV también fue objeto de un estudio formal realizado por la ESA, durante el cual se examinaron las perspectivas de utilizar la nave espacial como un remolcador exclusivo para satélites, así como el uso de sistemas de lanzamiento alternativos.

Tras la decisión de la NASA de retirar el transbordador espacial en 2011, la ESA decidió iniciar una nueva serie de estudios para determinar el potencial de evolución y adaptación del ATV. Como resultado de estos estudios, la versión de retorno de carga (CARV) se identificó como un candidato particularmente prometedor para un mayor desarrollo. El objetivo de esta variante es proporcionar a la ESA la capacidad de transportar carga y datos científicos desde la ISS a la Tierra. Más allá de esto, CARV podría mejorarse para convertirse en un vehículo de tripulación que sería lanzado por un Ariane 5 adaptado.

Mini estación espacial

El concepto MSS es una propuesta de evolución de ATV para la construcción de múltiples ATV con dos puertos de muelle, uno a cada extremo. La versión actual de la ATV ya está preparada para un puerto de atraque en la parte posterior, con el sistema de propulsión principal organizado en una sala de salida cilíndrica para un túnel a través del centro. Este concepto permitiría que Soyuz, Progress y otros ATV se acoplaran a la parte posterior de la ATV, permitiendo un flujo constante de vehículos rusos utilizando los puertos disponibles mientras que un ATV es acoplado por un promedio de alrededor de 6 meses a la vez.

Sistema de recuperación de carga

El PARES habría incluido una pequeña cápsula balística similar a VBK-Raduga incrustada en la interfaz de acoplamiento ATV, que habría devuelto unas decenas de kilogramos de carga útil. PARES podría haber presentado un sistema de escudo térmico desplegable. La Agencia Espacial Europea también proponía el sistema de utilización con la nave espacial de progreso y el vehículo de transferencia H-II (HTV).

Vehículos de Ascensión y Retorno de Cargo

El CARV entregaría una cápsula rediseñado, capaz de traer de vuelta la carga útil de la órbita. Podría instalarse en lugar de la bodega de carga presurizada ATV. Además, podría adaptarse para utilizar una litera en lugar de un puerto de muelle en el lado estadounidense de la estación. Habida cuenta de los puertos más grandes, sería posible transferir las cubiertas de carga estándar internacional completas (ISPRs) de la ATV a la estación, que sólo es posible con el vehículo de transferencia H-II.

Vehículos de transporte de tripulación

Esta es otra opción que se está examinando. Similar a la variante CARV, esto sustituiría al actual Transportador Integrado de Cargo por una cápsula de reingreso presurizada. Una diferencia significativa con la variante sólo de carga sería la presencia de un sistema de escape de tripulación, que consta de varios cohetes de impulsor capaces de sacar la cápsula de la tripulación del lanzador (Ariane 5) y/o Módulo de servicio en caso de emergencia. La variante CTV de la ATV podría ser capaz de ocupar 4 o 5 miembros de la tripulación.

También se han investigado las posibilidades de lanzamiento del ATV en otros lanzadores distintos del Ariane 5, en particular en el marco de los Servicios de Transporte Orbital Comercial. La ESA y sus estados miembros considerarán la aprobación para un mayor desarrollo de ATV en los próximos años.

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  Un MSS podría ser utilizado como un pequeño laboratorio orbital

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  Las cápsulas PARES podrían contener unos pocos kg de carga

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  CARV se utilizaría para transportar una gran cantidad de carga a la Tierra

Versión tripulada propuesta

Una renderización 3D del sistema de transporte tripulado propuesto ATV.

Tanto la ESA como el equipo de fabricación han considerado varios programas bajo los cuales el ATV, o partes de las tecnologías que lo componen, se habrían desarrollado en una configuración tripulada.

El 14 de mayo de 2008, la compañía aeroespacial EADS Astrium y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) anunciaron que estaban trabajando activamente en un proyecto de desarrollo con el objetivo de adaptar el ATV a un sistema de transporte de tripulación. En la configuración prevista, la nave podría lanzar una tripulación de 3 personas más allá de LEO mediante el uso de una versión modificada del cohete Ariane 5 y sería más espaciosa que la Soyuz rusa. Una maqueta de la nave propuesta se exhibió públicamente en la Exposición Aeroespacial Internacional de 2008 en Berlín. Si el proyecto hubiera recibido la aprobación de la ESA, el desarrollo se habría llevado a cabo en dos etapas:

• La primera etapa habría implicado el desarrollo de un vehículo de retorno avanzado (ARV) capaz de transportar hasta 1.500 kg de carga desde el espacio hasta la tierra con seguridad (ver CARV arriba) para 2015. Esta capacidad estaría disponible para la ESA incluso si se pusiera fin al desarrollo ulterior. Sería útil en el programa ISS, así como en la Misión de Regreso Marte propuesta con la NASA. El desarrollo de ARV haría uso de los trabajos realizados en el Demostrador de Reentrada Atmosférica, Vehículo de Retorno Crew y proyectos relacionados. The budget for this stage of the ATV overhaul would reportedly be €300 million.
• La segunda etapa adaptaría la cápsula entonces existente para poder transportar personas con seguridad, así como mejorar la propulsión y otros sistemas en el módulo de servicio y duraría de 4 a 5 años a un costo de "un par de miles de millones [euro]" según un representante superior de Astrium.

En noviembre de 2008, los ministros de la ESA presupuestaron un estudio de viabilidad para desarrollar una cápsula de reingreso para el ATV, un requisito para desarrollar una capacidad de retorno de carga o una versión tripulada del ATV. El 7 de julio de 2009, la ESA firmó un contrato de estudio de 21 millones de euros con EADS Astrium. El esfuerzo de ARV finalmente se suspendió después de completar la etapa B1 debido a las restricciones fiscales resultantes de la crisis financiera de finales de la década de 2000.

Exoliner

Durante la década de 2010, Lockheed Martin elaboró una propuesta para Servicios de reabastecimiento comercial 2 que incluía un nuevo módulo de transporte de carga de 4,4 metros (14 pies) de diámetro llamado Exoliner, que se basaba en el ATV y iba a ser desarrollado conjuntamente con Thales Alenia Space.