太空货运飞船是专门向空间站或太空设施运输货物的一次性航天器，主要由货舱、燃料舱和推进系统构成，具备自主飞行与空间站对接能力，可执行物资补给、燃料输送及轨道维持等任务，完成任务后通常在大气层中烧毁。
20世纪70年代起，俄罗斯先后研制进步号、进步M及进步MS系列货运飞船，累计发射数百艘，其最新型号进步MS单次运载能力约2.6吨货物与燃料。欧洲于2008年投入使用的ATV自动货运飞船（已退役）运载量约7吨，具备推进剂补加和轨道提升功能。日本2009年发射首款HTV（“鹳”式）货运飞船，采用10米长圆筒设计，最大载货量6吨；其新一代HTV-X货运飞船于2025年10月首次发射，运载能力近6吨，并可在轨独立飞行开展技术验证。美国现役的货运飞船主要包括SpaceX公司的“货运龙”飞船（可重复使用，上行运力约6吨，是当前唯一可返回物品的货运飞船）和诺格公司的“天鹅座”飞船（上行运力约3.5吨）。中国天舟系列货运飞船已于2017年投入使用，作为中国空间站的专属“货船”，具备货物运输、推进剂在轨补加、空间站轨道控制等全面功能。天舟飞船采用两舱构型，全长10.6米，最大起飞重量13.5吨，其改进型号（自天舟六号起）最大上行运力达7.4吨，载货比超过0.51。天舟九号货运飞船于2025年7月发射，采用了3小时快速交会对接模式，并为空间站应用与发展阶段创下上行物资重量新高。
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