宇航学

（STS-109任务期间）]]

宇航学（）是将航天器送出地球大气层进入外太空的工程学科。航天是其主要应用之一，它于侧重观测的天文学共同组成了广义上的太空科学。宇航学往往与航空学合称为航空航天工程。

“宇航学”一词最早为，由龚古尔学院院长于20世纪20年代创造，其灵感源于航空学（Aeronautique）。由于这两个领域在技术上存在一定程度的重叠，因此“航空航天”（Aerospace）一词常被用来同时描述两者。1930年，罗伯特·埃斯诺-佩尔特里出版了第一本关于这一新兴研究领域的著作。“宇航学”的另外一种称呼是，由阿里·斯特恩菲尔德在20世纪30年代通过他的著作《宇航学入门》（Initiation à la Cosmonautique）引入（这本书为他赢得了1934年法国天文学会颁发的REP-Hirsch奖，后来被称为宇航奖）。

作为航空航天领域，质量、温度和外力的限制要求太空应用能够承受极端条件：高真空、行星际空间的辐射轰击以及近地轨道的磁场。运载火箭必须承受巨大的外力，而卫星则可能在极短时间内经历剧烈的温度变化。对质量的极端限制使得航天工程师必须不断在设计中尽可能减轻质量，以最大限度地提高实际进入轨道的有效载荷。

历史
宇航学的早期历史是理论性的：太空飞行的基础数学是由艾萨克·牛顿在其1687年的著作《自然哲学的数学原理》中建立的。其他数学家，例如瑞士的莱昂哈德·欧拉和法意混血的约瑟夫·路易·拉格朗日，也在18世纪和19世纪做出了重要贡献。尽管如此，宇航学直到20世纪中期才成为一门应用学科。另一方面，太空飞行问题也激发了儒勒·凡尔纳和H·G·威尔斯等文学家的想象力。20世纪初，俄国宇宙学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基推导出了火箭方程，即火箭推进的控制方程，使得火箭的最终速度可以依据下列参数计算：航天器的干质量（m_1），推进剂和航天器的总质量（m_0）和推进剂的排气速度（v_e）。

: \Delta v\ = v_e \ln \frac {m_0} {m_1}

到20世纪20年代初，罗伯特·H·戈达德正在开发液体推进剂火箭，这种火箭在短短几十年内就成为V-2和土星五号等著名火箭设计中的关键组成部分。

法国天文学会颁发的“宇航奖”（Prix d'Astronautique）是首个此类奖项。这项国际奖项由航空和航天先驱罗伯特·埃斯诺-佩尔特里和安德烈-路易·赫希设立，于1929年至1939年间颁发，旨在表彰对星际旅行和宇航学的研究。

20世纪50年代中期，人造卫星首次进入太空，苏联和美国之间的太空竞赛开始了。

子学科
虽然许多人认为宇航学本身是一个相当专业的学科，但从事该领域工作的工程师和科学家必须精通许多不同的领域。

航天动力学——研究轨道运动的学科。该领域的专家研究航天器轨迹、弹道学和天体力学等课题。
航天器推进——航天器如何改变轨道以及如何发射。大多数航天器都配备某种类型的火箭发动机，因此大多数研究工作都集中在某种类型的火箭推进系统上，例如化学推进、核推进或电推进。
——一种专门的系统工程形式，其核心是将特定运载火箭或卫星所需的所有子系统组合在一起。
控制——使卫星或火箭保持在所需的轨道（如航天器导航）和姿态（如）中。
——虽然它更像是物理学的一个分支学科，而不是宇航学的一个分支学科，但太空天气和其他环境问题的影响对于航天器设计师来说，正构成一个日益重要的研究领域。

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