“轨道快车”救援卫星是一种比“自主交会技术验证”卫星更复杂、更先进的卫星。它由军方研制，可为“有病”的卫星治疗、加注推进剂。为了与受援卫星对接，它使用在“自主交会技术验证”卫星上验证过的先进视频制导敏感器。如果“轨道快车”研制成功，它可能触发军事航天技术及应用发展的新一轮变革。因为以往美国在太空抢修中主要依靠航天员出舱来实施，然而在战争环境下派遣航天员执行航天器维修任务很困难。无人太空维修技术的军事价值在于对那些在太空交战中受损的高价值航天器进行抢修，从而提升美军太空战体系的生存力和作战实力。当然，利用这一技术也可以直接捕获敌方卫星。
　　美国国防部高级研究计划局组织实施的“轨道快车”计划已于2002年启动，总造价超过3亿美元。它由一种能够为卫星提供服务的“自主太空运输机器人轨道器”(即模拟救援卫星)和一种可升级或可维修的“未来星”(即模拟受援卫星)组成。“自主太空运输机器人轨道器”(ASTRO)重952千克，高和宽各1.8米。“未来星”重226千克，高和宽各1米，是以执行“深度撞击”任务的冲撞器为基础设计的，装载的有效载荷包括：一个用于进行在轨补给燃料验证的流动传输系统，一个允许与维修航天器进行对接的捕获器(对接装置)，一个用于卫星间通信的交联转发器，一些模块化组件——轨道替代单元，后者能够容易的插入和拔出。执行任务时，“未来星”发挥着双重作用：一是模拟“客户”或维修航天器：二是作为在轨仓库，储备燃料和航天器零件。
　　“轨道快车”是美国以太空防御为目的而开发的一种太空维修技术验证卫星，总重不到1吨，所以能快速进入太空。它机动变轨能力很强。可通过轨道机动进入其它卫星的运行轨道。AS-TRO上有高度自动化的机械手臂，初步具有替代航天员在太空完成太空维修作业的能力。
　　发展自主交会对接将使空间技术得到更加广泛的应用，获得更大的经济和社会效益。特别是对非合作目标的自主交会对接，在军事上将有更大的意义和作用。它将直接推动空间攻防技术迈向实战需求应用。一旦“轨道快车”技术成熟，美军将在太空中同时具备攻防两手，即不仅能够打击对方的航天器，还具有使己方航天器不被对方所伤的能力。当太空攻防技术均成熟后，美军将再次在太空占据绝对优势。
　　“轨道快车”升空时，装有机械手臂的ASTRO和较小的“未来星”相连，进入太空后不久它们在测试燃料传送技术后分离。随后。ASTRO想方设法捕捉“未来星”，一旦锁定“未来星”且赶上它后，ASTRO就伸出机械手臂把“未来星”拉回身边。当两者间的距离不足10厘米时，由ASTRO上的对接机构固定住“未来星”上的目标部位完成“软对接”。接着，在ASTRO与“未来星”之间建立传输数据的链路，两者的燃料口也实现对接，形成密封的管路。最后，ASTRO将补给品更新在“未来星”的适当部位。对接时，它们使用了激光传感器系统和视频导航传感器，替“未来星”更换了质量达24千克的电池和其它零部件，切换了卫星上的主启动与备份电脑系统等。此后，“轨道快车”还按照设计进行一系列情景展示。
　　经过五年的研制，美国于2007年3月8日发射了“轨道快车”，引起了全球军事观察家们的关注，焦点还是美军独一无二的“太空掳星”技术。此次发射“轨道快车”是美军对太空防御问题进行长时间思考的结果。美军在掌握了如何变着花样地摧毁对手的航天器的手段后，已经开始研究如何在太空战中保护自己的航天器，不被对方所伤。
　　4月17日，“轨道快车”成功地完成了首次卫星自动补给燃料演示，这是航天器首次使用机械手臂向另一个航天器自主运送硬件。5月5日，“轨道快车”完成首次自由飞行分离与对接演示，分离至相距大约10米的距离，分别绕地球运行一圈之后再次自动对接，任何地面控制人员都未介入这次演示5月13日，由于飞行计算机出现了异常，缺失了关键的导航与制导数据，引发自动机械异常中断，导致与“未来星”机动靠近的速度过快，工程师们不得不提早完成远距自动交会，以免发生碰撞，地面工作组把AsTR0的控制软件切换至自由漂移模式，使两颗卫星分离至安全距离、
　　6月16日，“轨道快车”完成首次全自主环绕飞行与捕获操作，此次试验还验证了“轨道快车”能够在不干扰卫星向客户提供服务的前提下执行在轨操作的能力。7月22日，“轨道快车”停止运行。停运之前，“轨道快车”曾进行了一次寿命终止机动，以便试验相对导航传感器在远距离范围的灵敏度。
　　历经四个月的“轨道快车”系统在轨演示获得空前成功，成为世界上首个具有自主在轨服务功能的航天器。在此次试验中，“轨道快车”的两颗卫星多次试验了时分时合的技术，从而证明美国的卫星在太空中能够轻松自如地掳夺任何敌对国的卫星，将其拉到自己的身边进行破坏乃至摧毁。