Le lithofreinage est, en ingénierie spatiale, la réduction de vitesse d’un engin spatial par impact sur la surface d’une planète ou d’une lune,. Le terme « lithofreinage » a été forgé à l’origine comme euphémisme plaisant pour un « atterrissage en catastrophe », mais il est désormais aussi utilisé lorsque la collision est délibérée,. Le mot a été créé par analogie avec « aérofreinage », qui désigne le fait de freiner un engin spatial en lui faisant traversant l’atmosphère d'un corps, en remplaçant « aéro » par « litho » (du grec ancien λίθος [líthos], « pierre ») pour indiquer que l’engin rencontre la lithosphère solide de la planète et non simplement son atmosphère gazeuse.
Selon Jonathan McDowell, « le lithofreinage réduit instantanément l’altitude de l’apoapside à zéro, mais avec l’effet secondaire fâcheux que l’engin spatial n’y survit pas. À l’origine un euphémisme plaisant, mais de plus en plus un terme standard. »
Le terme lithofreinage a été popularisé par le jeu vidéo Kerbal Space Program comme euphémisme pour les crashs d’engins spatiaux.
Le terme lithofreinage désignait à l’origine le résultat de l’écrasement d’un engin spatial sur la surface rocheuse d’un corps céleste, sans aucune mesure destinée à assurer sa survie, que ce soit par accident ou intentionnellement. Il a par exemple servi à décrire l’impact de MESSENGER sur Mercure, après que la sonde a épuisé son carburant,. Plus récemment, il a également été employé pour décrire la réussite de la mission DART (Double Asteroid Redirection Test), au cours de laquelle une sonde s’est écrasée sur Dimorphos afin de tester le lithofreinage comme méthode de défense planétaire.
Pour pratiquer le lithofreinage tout en restant opérationnel, il faut un engin spatial capable de percuter la planète ou la lune à grande vitesse, ou bien protéger la sonde par un amortissement suffisant pour qu’elle supporte l’impact avec la surface sans dommage.
En l’absence d’une atmosphère épaisse, le lithofreinage est difficile en raison des vitesses orbitales extrêmement élevées de la plupart des corps célestes. Toutefois, la vitesse orbitale des petites lunes (par exemple Phobos), des astéroïdes et des comètes peut être suffisamment faible pour rendre cette stratégie envisageable.
Plutôt que de chercher à dissiper progressivement la vitesse d’arrivée, on peut s’en servir pour permettre à la sonde de pénétrer la surface. Cette approche peut être tentée sur des corps à faible gravité, comme les comètes et les astéroïdes, ou sur des planètes dotées d’une atmosphère (en n’utilisant que de petits parachutes, voire aucun). Plusieurs missions de ce type ont été lancées, notamment les pénétrateurs des atterrisseurs des deux sondes Phobos, destinés à Phobos, la lune de Mars, ainsi que ceux destinés à Mars elle-même, à bord de Mars 96 et de Deep Space 2, mais aucune n’a abouti jusqu’à présent.