הנדסת חלל הינו תחום הנדסה המתמקד בפיתוח ותפעול של חלליות, לוויינים וכלי תעופה וחלל אחרים. זהו תחום לימודים רב-תחומי, הכולל אלמנטים ממבנים, אלקטרוניקה, מחשוב, רובוטיקה ועוד.
הנדסת חלל קיימת מאז תחילת המאה ה-20, והפכה בולטת יותר בשנים האחרונות בשל המספר ההולך וגדל של תוכניות חקר החלל, וההתקדמות הטכנולוגית. התחום מתמקד בתכנון, בנייה ותפעול של רכבי חלל ובחומרים ובטכנולוגיות המשמשים לבנייתם. דבר זה כרוך גם בחקר הסביבה הייחודית שבה חלליות ולוויינים פועלים, כמו אטמוספרת כדור הארץ והחלל העמוק .
הנדסת חלל כרוכה גם בפיתוח מערכות בקרה מתקדמות, מערכות ניווט ורכיבים אחרים הדרושים להפעלה מוצלחת של חלליות ולוויינים.
תחומי מחקר מרכזיים בהנדסת חלל:
- אסטרודינמיקה
- קביעה ובקרה של פרמטרי לווין
- ננו-לווינים
- אופטימיזציית מסלולים חלליים
- בקרת מבנה של מערכות רבות לווינים
- מכניקה שמימית
- ניווט בחלל
- מערכות ניווט לווייניות גלובליות (GPS)
