З верасня 1941 года — камандзір 368-й стралковай дывізіі. У 1942 годзе скончыў Ваенную акадэмію Генштаба па паскоранай праграме. З канца 1942 года — камандзір . Удзельнік Сталінградскай бітвы. 20 снежня 1942 года Асташэнка прысвоена званне генерал-маёра.