โลจิสติกส์อวกาศเป็นสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบ การดำเนินงาน และการบำรุงรักษาระบบอวกาศโดยการจัดการการไหลของวัสดุ บริการ และข้อมูลตลอดวงจรชีวิตของระบบอวกาศ^{[ 1 ]}ซึ่งรวมถึงโลจิสติกส์ภาคพื้นดินเพื่อสนับสนุนการเดินทางในอวกาศ รวมถึง "การออกแบบและพัฒนา การจัดหา การจัดเก็บ การเคลื่อนย้าย การกระจาย การบำรุงรักษา การอพยพ และการกำจัดวัสดุอวกาศ" เพิ่มเติม การเคลื่อนย้ายผู้คนในอวกาศ (ทั้งตามปกติและเพื่อการแพทย์และเหตุฉุกเฉินอื่นๆ) และการทำสัญญาและการจัดหาบริการสนับสนุนที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาการเดินทางในอวกาศ การวิจัยและการปฏิบัติโลจิสติกส์อวกาศมุ่งเน้นไปที่การสร้างแบบจำลองและการจัดการห่วงโซ่อุปทานโลจิสติกส์อวกาศจากโลกไปยังปลายทางต่างๆ ทั่วระบบสุริยะตลอดจนกลยุทธ์สถาปัตยกรรมระบบเพื่อลดความต้องการด้านโลจิสติกส์และต้นทุนการดำเนินงานของมนุษย์และหุ่นยนต์ในอวกาศ^{[ 1 ]}

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2503 เวร์เนอร์ ฟอน บราวน์ได้กล่าวถึงความจำเป็นและการพัฒนาด้านโลจิสติกส์อวกาศไว้ว่า: ^{[ 2 ]}

เรากำลังเผชิญกับปัญหาด้านโลจิสติกส์ในอวกาศ...ซึ่งจะท้าทายความคิดของวิศวกรโลจิสติกส์ที่มีวิสัยทัศน์ที่สุด อย่างที่คุณทราบ เรากำลังสำรวจอวกาศสามบริเวณ ได้แก่ ใกล้โลกบริเวณดวงจันทร์และดาวเคราะห์แม้ว่าเราทุกคนคงทราบดีถึงข้อกำหนดและปัญหาด้านโลจิสติกส์ส่วนใหญ่ที่กล่าวถึงไปแล้ว อย่างน้อยก็ในภาพรวม แต่ผมคิดว่าหลายคนอาจยังไม่เข้าใจขอบเขตอันกว้างใหญ่ของงานด้านโลจิสติกส์ ผมหวังว่าการอภิปรายจะนำไปสู่ความเข้าใจที่ดียิ่งขึ้นว่า การสนับสนุนด้านโลจิสติกส์เป็นส่วนสำคัญของโครงการพัฒนาขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ ที่จริงแล้ว การสนับสนุนด้านโลจิสติกส์เป็นสาเหตุสำคัญของความสำเร็จหรือความล้มเหลวของโครงการต่างๆ มากมาย

ภายในปี 2547 เมื่อ NASA เริ่มโครงการของรัฐบาลเพื่อสำรวจดวงจันทร์ดาวอังคารและที่อื่นๆ^{[ 3 ]}ได้มีการระบุข้อบกพร่องหลายประการทั้งในด้านขีดความสามารถและศักยภาพในการสนับสนุนความต้องการด้านโลจิสติกส์แม้ในวงโคจรต่ำของโลก^{[ 4 ] [ 5 ]}

ภายในปี 2548 นักวิเคราะห์ตระหนักถึงโอกาสที่รัฐบาลของประเทศต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับโครงการกระสวยอวกาศ จะสามารถลดต้นทุน ^ได้โดยการจัดซื้อบริการโลจิสติกส์การขนส่งสินค้าจากภาคเอกชนหลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนการก่อสร้างสถานีอวกาศนานาชาติ [ ^{4 ]}ซึ่งคาดว่าจะแล้วเสร็จภายในปี 2553 ^{[ 5 ]}

ในช่วงกลางทศวรรษ 2000 NASA ได้ให้ทุนสนับสนุนการวิจัยแบบสหวิทยาการที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์เพื่อปรับวิธีการจัดหาและโลจิสติกส์บนโลกให้เข้ากับการปฏิบัติการในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ความพยายามนี้มุ่งเน้นไปที่การวางแผนในระดับแคมเปญในโครงสร้างโลก-ดวงจันทร์-ดาวอังคาร โดยเน้นการสร้างแบบจำลองโลจิสติกส์บนเครือข่าย ความไม่แน่นอนของความต้องการและความสามารถในการขนส่ง และการบูรณาการระบบโลจิสติกส์ภาคพื้นดินและในอวกาศ^{[ 6 ]}การวิจัยนี้ได้เรียนรู้บทเรียนจากระบบโลจิสติกส์เชิงพาณิชย์และทางทหารบนโลก รวมถึงการประยุกต์ใช้ในสภาพแวดล้อมที่ห่างไกลและมีทรัพยากรจำกัด วัตถุประสงค์คือการพัฒนากรอบการวางแผนทั่วไปที่สามารถรองรับการสำรวจของมนุษย์และหุ่นยนต์อย่างต่อเนื่องนอกวงโคจรต่ำของโลก

ในบรรดาประเภทการจัดหาที่ระบุโดยศูนย์โลจิสติกส์อวกาศ MIT: ^{[ 7 ]}

• สารขับดันและเชื้อเพลิง
• เสบียงและปฏิบัติการของลูกเรือ
• การบำรุงรักษาและการดูแลรักษา
• การจัดเก็บและการยึดตรึง
• ขยะและการกำจัด
• ที่อยู่อาศัยและโครงสร้างพื้นฐาน
• การขนส่งและผู้ให้บริการขนส่ง
• เบ็ดเตล็ด

ในหมวดหมู่การขนส่งอวกาศเพื่อ สนับสนุน สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS)อาจระบุรายการดังต่อไปนี้:

• กระสวยอวกาศ (ปัจจุบันปลดประจำการแล้ว)
• ยานอวกาศโปรเกรสยานอวกาศส่งเสบียงแบบใช้แล้วทิ้งไร้คนขับของรัสเซีย
• ยานขนส่งอัตโนมัติ (Automated Transfer Vehicleหรือ AUTOMT) คือยานอวกาศส่งเสบียงแบบใช้แล้วทิ้งไร้คนขับ ซึ่งพัฒนาโดยองค์การอวกาศยุโรป
• ยานอวกาศขนส่งเสบียงแบบใช้แล้วทิ้ง H-II Transfer Vehicle (HTV) พัฒนาโดยองค์การสำรวจอวกาศแห่งญี่ปุ่น (JAXA)
• ยานอวกาศดราก้อน ยานขนส่งสินค้าที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ พัฒนาโดยบริษัทสเปซเอ็กซ์

ยานอวกาศเทียนโจวเป็นยานอวกาศส่งเสบียงแบบใช้แล้วทิ้งไร้คนขับเพียงลำเดียวสำหรับสถานีอวกาศจีน

สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เป็นกรณีศึกษาเบื้องต้นโดยละเอียดเกี่ยวกับโลจิสติกส์อวกาศ ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความท้าทายในการปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องกับการรักษาการมีอยู่ของมนุษย์ในวงโคจรต่ำของโลก ภาพรวมของโลจิสติกส์ของ ISS ได้รับการนำเสนอในปี 2548 ผ่านการศึกษาที่ครอบคลุมโดย James Baker และ Frank Eichstadt ^{[ 8 ]}

การวิเคราะห์ในช่วงกลางทศวรรษ 2000 ระบุถึงโอกาสสำหรับบริการขนส่งสินค้าและโลจิสติกส์เชิงพาณิชย์เพื่อสนับสนุนการปฏิบัติการอวกาศหลังจากการปลดระวางกระสวยอวกาศการศึกษาเหล่านี้ระบุว่าผู้ให้บริการเชิงพาณิชย์สามารถจัดหาบริการขนส่งสินค้า แพลตฟอร์มวิจัยแบบบินอิสระ และบริการจัดหาเสบียงใหม่สำหรับสถานีอวกาศของรัฐบาลและสถานีอวกาศเอกชนที่กำลังเกิดขึ้นใหม่ ซึ่งมักจะมีต้นทุนต่ำกว่าระบบที่รัฐบาลพัฒนาขึ้นเนื่องจากการนำโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่มาใช้ซ้ำและ^การประหยัดจากขนาด [ ^{8 ] [ 9 ]}

โลจิสติกส์อวกาศสมัยใหม่พึ่งพาการเพิ่มประสิทธิภาพอย่างเป็นทางการและแนวทางการสร้างแบบจำลองตามเครือข่ายมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่อประสานงานการขนส่ง การจัดเก็บ และการกำหนดตารางเวลาในแคมเปญภารกิจหลายภารกิจ รวมถึงสถาปัตยกรรมโลก-ดวงจันทร์-ดาวอังคาร^{[ 10 ] [ 11 ]}โลจิสติกส์อวกาศมักถูกสร้างแบบจำลองเป็นปัญหาเครือข่ายแบบไดนามิก โดยที่การขนส่ง การจัดเก็บ และข้อจำกัดด้านเวลาได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกัน^{[ 12 ]}แนวทางเหล่านี้ถือว่าโครงสร้างพื้นฐานอวกาศเป็นระบบแบบบูรณาการที่อยู่ภายใต้ข้อจำกัดในการปล่อยยาน ความพร้อมใช้งานของยาน ความไม่แน่นอนของความต้องการ และวัตถุประสงค์ของแคมเปญระยะยาว

วิธีการวิเคราะห์ทั่วไปในโลจิสติกส์อวกาศ ได้แก่: ^{[ 10 ]}

• การเพิ่มประสิทธิภาพเชิงการจัดเรียง
• การเขียนโปรแกรมเชิงเส้นจำนวนเต็มผสม (MILP)
• ทฤษฎีการเข้าคิว

วิธีการจัดการโลจิสติกส์อวกาศถูกนำไปประยุกต์ใช้ในภารกิจอวกาศหลากหลายด้าน ซึ่งการขนส่ง การจัดเก็บ การกำหนดตารางเวลา และการตัดสินใจด้านโครงสร้างพื้นฐานจะต้องได้รับการประสานงานในระยะเวลาที่ยาวนานและภายใต้ความไม่แน่นอน

• การออกแบบแคมเปญสำรวจอวกาศ^{[ 13 ] [ 14 ]}
• การออกแบบภารกิจอวกาศทั่วไปภายใต้ความไม่แน่นอน^{[ 15 ]}
• การให้บริการ การประกอบ และการผลิตในอวกาศ (ISAM) ^{[ 16 ]}
• การจัดการกลุ่มดาวเทียม^{[ 17 ] [ 18 ]}

ในขณะที่โลจิสติกส์อวกาศมักเน้นที่มวลขึ้น ซึ่งหมายถึงการส่งสัมภาระจากโลกไปยังวงโคจร กิจกรรมอวกาศหลายอย่างยังต้องการการนำวัสดุกลับคืนมา ซึ่งเรียกว่ามวลลง ความจุของมวลลงมีความสำคัญสำหรับการนำตัวอย่างทางวิทยาศาสตร์กลับคืนมา การวิจัยและการผลิตในวงโคจร การปรับปรุงฮาร์ดแวร์ และการจัดการของเสีย และอาจเป็นข้อจำกัดที่สำคัญในการออกแบบภารกิจและแคมเปญ^{[ 19 ]}

ในอดีต ข้อจำกัดด้านน้ำหนักบรรทุกกลับสู่โลกปรากฏชัดเจนขึ้นระหว่างการปฏิบัติงานบนสถานีอวกาศนานาชาติหลังจากการปลดระวางกระสวยอวกาศในปี 2011 ซึ่งทำให้ความสามารถในการนำสัมภาระกลับสู่โลกถูกจำกัดชั่วคราว การนำยานขนส่งสินค้าเชิงพาณิชย์กลับมาใช้ในเวลาต่อมาได้ฟื้นฟูความสามารถในการนำสัมภาระกลับสู่โลกตามปกติ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโลจิสติกส์ในการนำสัมภาระกลับสู่โลกสามารถส่งผลต่อความเป็นไปได้และคุณค่าของกิจกรรมในอวกาศได้อย่างไร

• โลจิสติกส์อัตโนมัติ
• CSTS ( Crew Space Transportation System) ระบบขนส่งอวกาศสำหรับลูกเรือ
• การบินอวกาศเชิงพาณิชย์

• Rodolfo Monti, บรรณาธิการ (2005). "ความเป็นไปได้ที่ไม่มีที่สิ้นสุด ความเป็นจริงระดับโลก: บทความคัดเลือกจากการประชุมสหพันธ์นักบินอวกาศนานาชาติครั้งที่ 55 ณ เมืองแวนคูเวอร์ ประเทศแคนาดา ระหว่างวันที่ 4-8 ตุลาคม 2004" Acta Astronautica . 57 . Pergamon .
• อีแวนส์, แอนดี้ (มกราคม–มีนาคม 2548). "โลจิสติกส์อวกาศ: ความท้าทายขั้นสุดยอดขององค์กรโลจิสติกส์" . Logistics Spectrum . สมาคมโลจิสติกส์ระหว่างประเทศ. สืบค้นเมื่อ8 สิงหาคม 2554 .
• Isaji, Masafumi; Takubo, Yuji; Ho, Koki (2022). "แนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบแบบสหวิทยาการสำหรับการวางแผนภารกิจอวกาศแบบบูรณาการและการออกแบบยานอวกาศ"วารสารยานอวกาศและจรวด 59 ( 5): 1660– 1670

• โครงการโลจิสติกส์อวกาศ ของ MIT