一种快速进入轨道的工具称为空天飞机，尤其是太空中有大量轨道资产的前提下，快速进入轨道成为各航天强国所追寻的目标。美国在太空中卫星数量超过400颗，占全球的一半左右，远超中俄，因此美国对快速入轨平台的研制有着迫切的要求，目前其在该领域处于世界领先的地位。快速入轨平台不仅需要有快速反应的能力，还应该具有较低的发射费用，在经济性上有着较大的可承受力。
按照美“空中发射辅助太空进入”项目要求，其可携带一次性上面级向轨道投放大约45公斤的弹头。因此，快速反应和经济性是空天飞机等快速入轨平台的两个基本支撑点。空天战斗机被划为一类跨大气层飞行器，可在进行较大范围的横向和纵向机动，飞行高度可横跨对流、平流层、亚轨道空间和近地轨道，一般情况下至少能抵达亚轨道空间，并以这个高度为主执行多项打击任务，向上可打击卫星等航天器、向下可打击地面目标。
空天战斗机的起飞方式和普通的飞机一样，使用传统的机场跑道进行水平起飞，通过组合动力或者多级结构实现快速进入亚轨道空间的目的，以12至25马赫的速度在30公里至100公里的高度上进行高超音速飞行，机动范围极广，更高级别的空天飞机可以使用组合循环动力，不仅能在大气层内飞行，还可以通过火箭动力进入近地轨道，因此空天飞机可以在航空和航天这两个传统的空域进行高超音速飞行，而且还能重复使用。
以X-37B为基础型号的空天战机一旦投入使用，可轻松在轨道上抓取敌方卫星，释放弹头从轨道上打击地面目标，电影中演的天网系统攻击人类就是从轨道上打击目标，可造成巨大杀伤。如今X-37B已经试飞多年，美军也积累了大量轨道投放武器的技术基础，预计在未来10年内，空天战斗机将成为美军天军主力。
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