周继时，李莎，刘磊，解家春，耿言

（1. 探月与航天工程中心，北京 100037；2. 北京空间飞行器总体设计部，北京 100094；3. 中国原子能科学研究院，北京 102413）

0 引 言

空间核动力泛指在外层空间利用核能的装置，该装置把核衰变能（例如放射性同位素）、核裂变能（例如核反应堆）或者核聚变能转化为热能、电能或者动能，以满足航天器飞行任务的能源需求。截至目前，人类共发射73颗核动力航天器，美国32颗，苏联/俄罗斯40颗，中国1颗。美国主要发展和使用基于同位素核能源的航天器。苏联/俄罗斯发展的核动力航天器大部分都是基于核裂变能源[1]。

随着深空探测任务越来越复杂，航天器距离地球越来越远，采用核动力成为航天器最有希望实现快速和更远深空探测的可靠技术途径。进入21世纪，美国将空间核动力的发展瞄准兆瓦级及以上的空间核电源、大功率核推进系统。在同位素电源领域，重点支持研究了包括布雷顿、斯特林、热电、热光电等在内的10项功率转换技术。在使用核裂变反应堆的大功率电推进系统研究领域，也资助开展了多项研究（见表1），其中研发的可变比冲磁流体火箭（Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket）拟将在国际空间站上搭载进行飞行试验[2-6]。同传统的化学火箭相比，电推进虽然推力小，但比冲大，可以解决化学推进比冲较小的天然不足[7]。

自20世纪70年代以来，我国一直在开展空间核动力源方面的技术研究，目前同位素电池和热离子反应堆电源已经突破关键技术。但是，从国内调研的情况来看，包括工程总体、卫星/探测器总体以及与之存在核技术接口的其他系统总体、核动力源设计部门等各有关方面，在核动力航天器的设计、建造、运行管理等各个层面，均没有相关设计标准和研制规范可供参考使用。……