การบินอวกาศ (หรือการบินอวกาศนานาชาติ ) คือการส่งยานอวกาศออกไปนอกชั้นบรรยากาศของโลกสู่อวกาศภายนอกการบินอวกาศเป็นหนึ่งในแอปพลิเคชันหลัก และวิทยาศาสตร์อวกาศเป็นสาขาที่ครอบคลุมทั้งหมดของการบิน อวกาศ

คำว่าการบินอวกาศ (เดิมคือastronautiqueในภาษาฝรั่งเศส ) ถูกบัญญัติขึ้นในช่วงทศวรรษ 1920 โดยJ.-H. Rosnyประธานสถาบัน Goncourtโดยเปรียบเทียบกับการบิน [ ^{1 ] เนื่องจาก}มีความทับซ้อนทางเทคนิคในระดับหนึ่งระหว่างสองสาขานี้ คำว่าอวกาศยานจึงมักถูกใช้เพื่ออธิบายทั้งสองสาขาพร้อมกัน ในปี 1930 Robert Esnault-Pelterieได้ตีพิมพ์หนังสือเล่มแรกเกี่ยวกับสาขาการวิจัยใหม่นี้^{[ 2 ]}

คำว่าcosmonautics (เดิมคือcosmonautiqueในภาษาฝรั่งเศส) ได้รับการแนะนำในช่วงทศวรรษ 1930 โดยAry SternfeldในหนังสือInitiation à la Cosmonautique (บทนำสู่ cosmonautics) ^{[ 3 ]} (หนังสือเล่มนี้ทำให้เขาได้รับรางวัลPrix REP-Hirschซึ่งต่อมาเป็นที่รู้จักในชื่อ Prix d'Astronautique ของสมาคมดาราศาสตร์ฝรั่งเศสในปี 1934 ^{[ 4 ]} )

เช่นเดียวกับการบิน ข้อจำกัดของมวล อุณหภูมิ และแรงภายนอก ทำให้การใช้งานในอวกาศต้องสามารถทนต่อสภาวะสุดขั้วได้ เช่นสุญญากาศ ระดับสูง การ ถูก รังสีโจมตีในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์และแถบแม่เหล็กของวงโคจรต่ำของโลกยานปล่อยจรวดอวกาศต้องทนต่อแรงมหาศาล ในขณะที่ดาวเทียมอาจประสบกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างมากในช่วงเวลาสั้นๆ^{[ 5 ]}ข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับมวลทำให้วิศวกรการบินอวกาศต้องเผชิญกับความจำเป็นอย่างต่อเนื่องในการประหยัดมวลในการออกแบบ เพื่อเพิ่มน้ำหนักบรรทุก จริง ที่ไปถึงวงโคจรให้ สูงสุด

ประวัติศาสตร์ยุคแรกของการบินอวกาศเป็นไปในเชิงทฤษฎี: คณิตศาสตร์พื้นฐานของการเดินทางในอวกาศได้รับการวางรากฐานโดยไอแซค นิวตันในตำราPhilosophiæ Naturalis Principia Mathematicaใน ปี ค.ศ. 1687 ^{[ 6 ]}นักคณิตศาสตร์คนอื่นๆ เช่นเลออนฮาร์ด ออยเลอร์ ชาวสวิส และ โจเซฟ หลุยส์ ลากรองจ์ชาวฝรั่งเศส-อิตาลีก็ได้มีส่วนสำคัญในศตวรรษที่ 18 และ 19 เช่นกัน ถึงกระนั้น การบินอวกาศก็ยังไม่กลายเป็นสาขาวิชาที่ใช้งานได้จริงจนกระทั่งกลางศตวรรษที่ 20 ในทางกลับกัน คำถามเกี่ยวกับการบินอวกาศได้สร้างความงุนงงให้กับจินตนาการทางวรรณกรรมของบุคคลต่างๆ เช่นจูลส์ เวอร์นและ เอช.จี . เวลส์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 นักจักรวาลวิทยาชาวรัสเซียคอนสแตนติน ซิโอลคอฟสกีได้คิดค้นสมการจรวด ซึ่งเป็นสม การควบคุมการขับเคลื่อนด้วยจรวดทำให้สามารถคำนวณความเร็วสุดท้ายของจรวดได้จากมวลของยานอวกาศ ( ) มวลรวมของเชื้อเพลิงและยานอวกาศ ( ) และความเร็วไอเสียของเชื้อเพลิง ( ) ${\displaystyle m_{1}}$${\displaystyle m_{0}}$${\displaystyle v_{e}}$

${\displaystyle \Delta v\ =v_{e}\ln {\frac {m_{0}}{m_{1}}}}$

ในช่วงต้นทศวรรษ 1920 โรเบิร์ต เอช. ก็อดดาร์ดได้พัฒนาจรวดเชื้อเพลิงเหลวซึ่งในอีกไม่กี่ทศวรรษต่อมาจะกลายเป็นส่วนประกอบสำคัญในการออกแบบจรวดที่มีชื่อเสียง เช่นวี-2และแซทเทิร์นวี

รางวัลPrix d'Astronautique (รางวัลด้านการบินและอวกาศ) ซึ่งมอบโดยสมาคมดาราศาสตร์แห่งฝรั่งเศส เป็นรางวัลแรกในสาขานี้ รางวัลระดับนานาชาตินี้ก่อตั้งโดยโรเบิร์ต เอสโนลต์-เปลเตอรีและอังเดร-หลุยส์ เฮิร์ช ผู้บุกเบิกด้านการบินและอวกาศ และมอบให้ตั้งแต่ปี 1929 ถึง 1939 เพื่อเป็นการยกย่องการศึกษาเกี่ยวกับการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์และการบินและอวกาศ

ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 การแข่งขันด้านอวกาศระหว่างสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาได้เริ่มต้นขึ้น

แม้ว่าหลายคนจะมองว่าวิศวกรรมอวกาศเป็นเรื่องเฉพาะทาง แต่เหล่าวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในด้านนี้จำเป็นต้องมีความรู้ในหลายสาขาที่แตกต่างกัน

• พลศาสตร์ดาราศาสตร์ – การศึกษาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในวงโคจร ผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้จะศึกษาหัวข้อต่างๆ เช่น วิถีการโคจรของยานอวกาศ ขีปนาวิถี และกลศาสตร์ท้องฟ้า
• ระบบขับเคลื่อนยานอวกาศ – วิธีที่ยานอวกาศเปลี่ยนวงโคจร และวิธีการปล่อยยานอวกาศขึ้นสู่อวกาศ ยานอวกาศส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์จรวด แบบต่างๆ ดังนั้นงานวิจัยส่วนใหญ่จึงมุ่งเน้นไปที่ระบบขับเคลื่อนจรวด แบบต่างๆ เช่น เคมี นิวเคลียร์ หรือไฟฟ้า
• การออกแบบยานอวกาศ – เป็นรูปแบบเฉพาะทางของวิศวกรรมระบบที่มุ่งเน้นการรวมระบบย่อยที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับยานปล่อยหรือดาวเทียม เฉพาะลำ ใด ลำหนึ่ง
• การควบคุม – การรักษาวงโคจรและการวางแนวของดาวเทียมหรือจรวดให้อยู่ในวงโคจรที่ต้องการ (เช่น ในการนำทางยานอวกาศ) และ (เช่น ในการควบคุมทิศทาง )
• สภาพแวดล้อมในอวกาศ – แม้ว่าจะเป็นสาขาย่อยของฟิสิกส์มากกว่าการบินอวกาศ แต่ผลกระทบของสภาพอากาศในอวกาศและปัญหาด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ถือเป็นสาขาการศึกษาที่สำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับนักออกแบบยานอวกาศ
• ชีวการบินอวกาศ

• การบินและอวกาศ
• วิศวกรรมเครื่องกล
• ฟิสิกส์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับด้านอวกาศยาน

• การกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ
• การเดินทางในอวกาศ
• แฟรงค์ มาลินา
• โครงการอวกาศของฝรั่งเศส
• เฮอร์มันน์ โอเบิร์ธ
• เซอร์เกย์ โคโรเลฟ
• แวร์เนอร์ ฟอน บราวน์

• ไมค์ กรันท์แมน (2007). จากการบินอวกาศสู่การบินอวกาศระดับจักรวาล . สำนักพิมพ์บุ๊คเซิร์จ. ISBN 9781419670855.