Η αστροναυτική μηχανική είναι ένας κλάδος της πρακτικής επιστήμης που ασχολείται με το σχεδιασμό, την κατασκευή και τις θεωρίες των διαστημικών σκαφών. Συχνά αναφέρεται ως επιστήμη των πυραύλων, η αστροναυτική μηχανική είναι ένα απίστευτα πολύπλοκο πεδίο της αεροδιαστημικής βιομηχανίας που απαιτεί εκτεταμένη εκπαίδευση και βαθιά κατανόηση της φυσικής, της μηχανικής και του διαστήματος. Παρά την πολυπλοκότητά της, η σύγχρονη αστροναυτική μηχανική είναι ένα σχετικά νέο πεδίο, που χρονολογείται από τις πρώτες πτήσεις διαστημικών σκαφών του 20ού αιώνα.
Ο Ισαάκ Νεύτων, ο μεγάλος επιστήμονας του 17ου αιώνα, θεώρησε για πρώτη φορά τα μαθηματικά που απαιτούνται για τη διαστημική πτήση. Συγγραφείς μυθοπλασίας, όπως ο Ιούλιος Βερν, δημοφιλείς και ρομαντικοποίησαν την ιδέα της διαστημικής πτήσης, διατηρώντας το όνειρο της πλεύσης στα αστέρια σταθερά ζωντανό στο ανθρώπινο μυαλό. Ωστόσο, μέχρι που η τεχνολογία έπιασε τη φαντασία τον 20ό αιώνα, ο τομέας έγινε πρακτικός κλάδος. Με την ανάπτυξη διαστημικών προγραμμάτων και τη μεγάλη διαστημική κούρσα του μεσαίου αιώνα μεταξύ της Σοβιετικής Ένωσης και των Ηνωμένων Πολιτειών, η αστροναυτική μηχανική έγινε η πρώτη γραμμή της επιστημονικής ανακάλυψης και σχεδιασμού μηχανικής.
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τομείς αστροναυτικής μελέτης, ο καθένας που σχετίζεται με την πρακτική της διαστημικής πτήσης. Η πρόωση ασχολείται με τα συστήματα κινητήρων των διαστημικών σκαφών, συμπεριλαμβανομένων των δυνατοτήτων εκτόξευσης. Η αστροδυναμική επικεντρώνεται στην κατανόηση της τροχιάς και των τροχιακών μοτίβων. Ο σχεδιασμός διαστημικών σκαφών περιλαμβάνει την κατανόηση, τη μηχανική και την εφαρμογή του σώματος και των συστημάτων ενός διαστημοπλοίου. Προκειμένου να κατασκευαστούν χρησιμοποιήσιμα διαστημόπλοια, οι ειδικοί από κάθε κλάδο πρέπει να συνεργαστούν στενά για να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν ένα ολοκληρωμένο όχημα που μπορεί να επιβιώσει από το τιμωρικό περιβάλλον του διαστήματος.
Πολλές θέσεις εργασίας στον κόσμο της αστροναυτικής μηχανικής απαιτούν μεταπτυχιακό τίτλο στον τομέα. οι υποψήφιοι έχουν συνήθως είτε μεταπτυχιακό είτε διδακτορικό με έμφαση στον τομέα ενδιαφέροντός τους. Ορισμένες τεχνικές θέσεις εργασίας είναι διαθέσιμες και σε εκείνους με πτυχίο μηχανικής. Οι ευκαιρίες απασχόλησης για τους αστροναυτικούς μηχανικούς μπορεί να είναι είτε στον δημόσιο είτε στον ιδιωτικό τομέα. ενώ ορισμένες χώρες έχουν ενεργά διαστημικά προγράμματα που απασχολούν μηχανικούς, πολλές εργάζονται για ιδιωτικούς εργολάβους που κατασκευάζουν πυραύλους, πυραύλους και άλλα διαστημικά σκάφη.
Πολλοί επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένου του σεβαστού Στίβεν Χόκινγκ, πιστεύουν ότι το μέλλον της ανθρώπινης φυλής εξαρτάται πρωτίστως από την ικανότητα βελτίωσης των διαστημικών ταξιδιών και την εύρεση άλλων κατοικήσιμων κόσμων. Δεδομένου ότι ο Sunλιος προορίζεται να εξαντληθεί τελικά από ενέργεια, η βελτίωση των αεροναυτικών ταξιδιών μπορεί να είναι το κλειδί για τη μακροπρόθεσμη επιβίωση στο σύμπαν. Οι αστροναυτικοί μηχανικοί παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτόν τον μεγάλο διαστημικό αγώνα, με κάθε μικρό τεχνολογικό βήμα να φέρνει την ανθρώπινη φυλή δυνητικά πιο κοντά σε μια μακρά επιβίωση.