宇宙ステーション補給機
2020年度に最終号機となる9号機を打ち上げた。
2015年12月8日に開催された宇宙開発戦略本部で宇宙基本計画工程表が改訂され、2021年度以降はH3ロケットによる新たな宇宙機(HTV-X)の打ち上げに移行することが正式に決定された。
搭乗員の生活関連品から、飲食料、実験機器から小型衛星まで様々な物資を搭載・輸送している。飲料水の輸送は2号機から行われており、種子島宇宙センターにあるシンクの蛇口から取水したうえで、NASAの基準内の水を精製し、殺菌成分のヨウ素を少し加えて専用の水バッグ(CWC-I)に収めてISSへ運ばれる。飲料水の水バッグ(CWC-I)は1つ20リットル入りで、30個分600リットルはリサイクル前提で宇宙飛行士3人の4カ月分に相当する。5号機からは、オレンジやレモンなどの生鮮食品も輸送している。
HTVはスペースシャトルに次いで船外物資の輸送を実現した宇宙船である。スペースシャトルが退役した2010年時点で、ISSへ物資を輸送する手段はHTVのほか、ロシアのプログレス補給船と、欧州の欧州補給機(ATV)があった。しかしプログレスとATVは、共通結合機構(CBM、ハッチ形状は1.27m(=50インチ)× 1.27mの正方形の物資を通すことができる角丸正方形)より小さなドッキング装置のハッチ(直径80cm)を用いるため、国際標準実験ラック(ISPR)はこのドッキング装置のハッチを通過することができず、輸送できなかった。また、定期的に交換するバッテリーなどの軌道上交換ユニット(ORU)も輸送することができなかった。これらの補給品は従来、スペースシャトルの多目的補給モジュール(MPLM)や曝露機器輸送用キャリア(ICC-VLD)で輸送していたが、シャトルが退役したことで、ドラゴン宇宙船の商業軌道輸送サービスによる物資輸送が始まった2012年までは、HTVが唯一の輸送手段であった。国際標準実験ラック(ISPR)に関しては、計画中のものも含めてもHTV以外に輸送できる宇宙機はない。
なお、プログレスとATVはハッチを通過できる小型の補給品のほか、ISSの推進剤を補給するためのタンクとパイプを搭載しているが、HTVでは推進剤を輸送する能力はない。プログレスとATVはISSの進行方向最後尾にドッキングすることもあり、自らの推進機能を利用してISSをリブースト(微小な空気抵抗により自然に高度が下がっていくISSを、運用要求に応じた高度まで押し上げること)することができるが、HTVはISSの最前部に進行方向に対して垂直に結合することもあり、リブースト能力は持たない。
小型の実験機材や食料、衣料などは、HTVやプログレス、ATVのいずれでも輸送することができる。これらは与圧室内に搭載され、ISS搭乗員が運搬する。廃棄時も同様である。また、ソユーズの急速ランデブー方式の場合は打ち上げから約6時間でISSに着くにあたって、ISS側で予定している到着地点に軌道を変える作業が必要だが、HTVは到着まで約3日の時間をかけることによってISS側での作業が必要なく、打ち上げ時刻と到着時刻を柔軟に決められるようになっている。