乔栋，北京理工大学教授，宇航学院副院长，青年长江学者，国家重点研发计划项目首席。主要从事复杂空间环境中的轨道动力学与控制问题相关研究，主持与承担国家重点研发计划项目、国家自然基金原创探索项目等国家级项目10余项；在多天体系统轨道动力学与控制、复杂约束轨道设计与优化等方面取得进展，发表SCI收录论文50余篇，出版专著3部，授权发明专利30余项；相关成果为国家探月工程和火星探测工程提供重要支撑，获国家科技进步二等奖1项、国防科技进步一等奖1项，其他省部级二等奖5项。担任中国宇航学会深空探测专业技术委员会委员、中国自动化学会空间及运动体控制专业委员会委员、中国空间科学学会空间智能专业委员会委员。

火星是距离地球最近的类地行星之一，火星探测将有助于认知太阳系各行星演化规律，探寻生命起源，是世界各国深空探测的热点。本书以火星探测为背景，从火星精确转移轨道优化、低能量捕获轨道设计、着陆轨迹优化与制导控制、火星-火卫系统探测任务设计等方面，总结和梳理了该领域的最新研究进展与成果。本书紧密结合火星探测的任务背景与工程约束，既介绍了轨道动力学的基础理论，又介绍了新颖的轨道设计思想和方法。

本书可作为从事火星探测等深空探测领域研究的相关科研院所的专业技术人员和飞行器设计相关专业的研究生的参考用书。