
Der Begriff Astronautik (englisch astronautics) oder Kosmonautik (russisch космонавтика) umschließt die Fachgebiete jener Wissenschaften, die die Voraussetzung erfolgreicher Raumfahrt und der Erforschung der Hochatmosphäre sind. Dazu zählt die unbemannte und bemannte Raumfahrt.
Zu diesen Raumfahrtwissenschaften (englisch astronautical sciences) zählt vor allem die Raumfahrttechnik (englisch astronautical engineering) der Raumfahrzeuge und Raumsonden, insbesondere des Maschinenbaus und der Materialwissenschaften, sowie die Bahnbestimmung von Himmelskörpern (Himmelsmechanik) und Teile der Astrophysik und Planetologie.
Aus technischer Sicht befasst sich die Astronautik mit Konstruktion, Bau und Betrieb von Raketen und ihren Nutzlasten (Satelliten, Raumsonden und zugehörige Instrumente) und der Planung des Ablaufs der Raumfahrtmissionen. Sie kann auch als Überbegriff der Raketen- und Satellitentechnik verstanden werden.
Bedeutender wissenschaftlicher Ableger ist aber beispielsweise auch die Raumfahrtmedizin, also die Untersuchung des Menschen unter den Bedingungen, die die Raumfahrt mit sich bringt.
Nur wenige Monate nach dem Start des ersten Erdsatelliten schreibt der deutsche Astronom und Hochschullehrer Karl Schütte im damals bahnbrechenden Taschenbuch Die Weltraumfahrt hat begonnen (Herder 1957) von der „Astronautik als internationaler Aufgabe“. Sie mache u. a. klar, dass die sich entwickelnde Technik der Raumfahrt wieder einmal das Wort „unmöglich“ Lügen strafe, aber auch eine Herausforderung für die friedliche Kooperation und für verantwortungsbewusste Moral darstelle – vor allem angesichts der Tatsache, dass der Großteil der Entwicklungen und der Raketenstarts aus militärischen Gründen erfolge.
Die Entwicklung der Raketentechnik begann bereits im Zweiten Weltkrieg und wurde seither kontinuierlich vorangetrieben: Damit hatte das „Raketenzeitalter“ begonnen und mit ihm die Raumfahrt und Fachrichtungen wie die Astronautik und die ersten Interessensgemeinschaften, wie die International Astronautical Federation (IAF).
„Astronautik“ setzt sich zusammen aus dem griechischen ἀστήρ astḗr, Stern, Gestirn, und ναυτική nautikḗ, Schifffahrtskunde. Am 26. Dezember 1927, bei einem gemeinsamen Dinner mit Robert Esnault-Pelterie und André Louis-Hirsch wurde der französische Begriff „astronautique“ von J.-H. Rosny aîné vorgeschlagen.