אסטרודינמיקה (astrodynamics), מדע המוקדש להבנת האינטראקציה בין חלליות לסביבת החלל ולבקרתה, מהווה דיסציפלינה חדשה יחסית. לעומת זאת, מכניקה של גופים שמימיים (celestial mechanics), החוקרת את התנועה של כוכבי לכת, ירחים, שביטים, כוכבים, וגלקסיות, היא בת למעלה משלושה מאות שנים. ענף מדעי זה התפתח למגוון עצום של גישות, שיטות, ותוצאות, שחלקן מהוות בסיס עבור אסטרודינמיקה.
בשנים האחרונות, נוצר עניין חסר תקדים במכניקת גופים שמימיים ובאסטרודינמיקה בשל תכניות חלל חדשות. אסטרופיזיקאים, אסטרונומים, מהנדסי חלל, מתמטיקאים ומדענים משתפים פעולה כדי לפתח וליישם משימות חלל מתקדמות. התקדמות משמעותית בחקר שיטות חישוביות אפשרה פיתוח של מסלולי חלליות המנצלים בצורה מיטבית את סביבת החלל; התקדמות משמעותית במחקר של מערכות הנעות חשמלית מבטיחה מסלולי חלליות מהפכניים, חסכוניים באנרגיה; והרעיון של טיסת מספר חללית במבנה עשוי לפרוץ את גבולות המסה והגודל. הבעיות הקשורות בפסולת החלל נחקרות; וכוכבי לכת רבים מחוץ למערכת השמש שלנו התגלו, חלקם עשוי להכיל חיים.
קיימים ספרים רבים העוסקים בנפרד במכניקת גופים שמימיים ובאסטרודינמיקה. לעתים רחוקות ניתן למצוא ספר העוסק בשני נושאים אלה באופן אחוד. הספר החדש, "Celestial Mechanics and Astrodynamics: Theory and Practice” שנכתב ע"י פרופ' פיני גורפיל מהטכניון ופרופ' קן זיידלמן מאוניברסיטת ווירג'יניה ויצא בהוצאת Springer, מתאר שיטות ויישומים המשותפים למכניקת גופים שמימיים ולאסטרודינמיקה. הספר מכיל פרקים המוקדשים לנושאים חדשים כגון מודלים של פסולת חלל והדרכים להתמודד עמה. הספר גם דן בנושא שנחשב "הגביע הקדוש" של מדעני החלל: כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש שלנו.
