太空工程专业主要学习以下内容：

设计、运行和优化先进的航天器系统：

包括机载传感、处理、存储、通信和人工智能的集成，同时努力提高航天器的可靠性、性能和适应性，以最大限度地降低功耗、尺寸、重量和成本。

航空航天工程：

涉及飞行器设计中所需的理论分析、数值仿真和试验验证能力，包括固体力学、空气动力学、热力学、动力学、导航、自动控制、仪表学、通讯、天体力学和制造等领域。

空间科学：

涵盖数据分析、建模和任务开发，从系外行星和星系团的理论研究到太阳系内的行星表面研究，甚至地球的动态过程。

太空生物医学：

推动太空生物学与先进生物医学研究的整合，开发在太空中保障人类健康的技术，同时将太空研究应用于改善地球上的医疗保健。

基础课程：

包括科学社会主义理论、自然辩证法、外语、高等工程数学、现代控制理论等。

技术基础课程：

如飞行动力学、现代设计方法、有限元法、传热传质学、计算流体力学、航天器制导与控制、线性系统理论、电子与信息技术基础、现代管理学基础、计算机技术应用、材料学、可靠性理论基础等。

专业课程：

包括航天系统工程、航天器姿态动力学与控制、导弹制导原理、飞行器总体优化设计、飞行器结构设计与优化、粘性流体力学、燃烧理论、惯性系统与导航技术、武器系统效能分析、现代测试技术、飞行器结构疲劳寿命、飞行器CAD与仿真技术等。

选修课程：

根据学校和学生所在单位的人才培养需要，可以适当调整课程，也可根据实际需要开设相应的课程和选修相关学科的课程。

这些课程共同构成了太空工程专业的学习体系，旨在培养具备扎实理论基础和工程实践能力的太空工程人才。