Astronautics, ngành du hành vũ trụ (hay vũ trụ học) là lý thuyết và thực hành điều hướng ngoài khí quyển của Trái đất.Thuật ngữ astronautics (ban đầu là astronautique trong tiếng Pháp) được đặt ra vào những năm 1920 bởi J.-H. Rosny, chủ tịch của học viện Goncourt, tương tự như aeronautics.[1] Do có một mức độ chồng chéo kỹ thuật giữa hai lĩnh vực này, thuật ngữ hàng không vũ trụ (aerospace) thường được sử dụng để mô tả cả hai cùng một lúc. Năm 1930, Robert Esnault-Pelterie xuất bản cuốn sách đầu tiên về lĩnh vực nghiên cứu mới.[2]Thuật ngữ cosmonautics (ban đầu là cosmonautique bằng tiếng Pháp) được giới thiệu vào năm 1930 bởi Ary Sternfeld với cuốn sách Initiation à la Cosmonautique (Giới thiệu về du hành vũ trụ học) [3] (cuốn sách này đem lại cho ông giải Prix REP-Hirsch, sau đó được gọi là giải Prix d'Astronautique, của Hiệp hội Thiên văn Pháp năm 1934.[4])Như với hàng không học, các hạn chế khối lượng, nhiệt độ, và các lực lượng bên ngoài đòi hỏi rằng các ứng dụng trong không gian phải tồn tại được dưới các điều kiện khắc nghiệt: chân không cao, các bức xạ bắn phá của không gian liên hành tinh và các vành đai từ của quỹ đạo trái đất thấp. Các phương tiện phóng lên không gian phải chịu được lực đẩy khổng lồ, trong khi các vệ tinh có thể trải qua những thay đổi lớn về nhiệt độ trong những khoảng thời gian rất ngắn.[5] Những hạn chế cực đoan về khối lượng khiến các kỹ sư hàng không phải đối mặt với nhu cầu liên tục tiết kiệm khối lượng trong thiết kế để tối đa hóa trọng tải thực tế mà có thể đạt đến quỹ đạo.