Tenaga nuklir di ruang angkasa

Tenaga nuklir di ruang angkasa adalah penggunaan tenaga nuklir di luar angkasa, biasanya sistem fisi kecil atau peluruhan radioaktif untuk menghasilkan listrik atau panas. Penggunaan lain adalah untuk pengamatan ilmiah, seperti dalam spektrometer Mössbauer. Salah satu jenis yang umum digunakan adalah generator termoelektrik radioisotop, yang telah digunakan pada banyak wahana antariksa dan misi bulan berawak. Sedangkan yang satunya adalah reaktor fisi kecil untuk satelit pengamatan Bumi seperti reaktor nuklir TOPAZ. Unit pemanas radioisotop ditenagai oleh peluruhan radioaktif dan dapat menjaga komponen agar tidak terlalu dingin untuk berfungsi, kemungkinan selama beberapa dekade. 
Amerika Serikat menguji reaktor nuklir SNAP-10A di luar angkasa selama 43 hari pada tahun 1965, dan tes selanjutnya dalam pengujian sistem tenaga reaktor nuklir untuk penggunaan di luar angkasa dilaksanakan pada 13 September 2012 dengan uji Demonstrasi Menggunakan Fisi Flattop (DUFF) dari reaktor Kilopower. 
Setelah tes darat dari reaktor eksperimental Romashka pada 1965 yang menggunakan uranium dan konversi termoelektrik langsung ke listrik, Uni Soviet meluncurkan sekitar 40 satelit nuklir-listrik ke ruang angkasa, sebagian besar ditenagai oleh reaktor BES-5. Reaktor TOPAZ-II yang lebih kuat mampu menghasilkan 10 kilowatt listrik. 
Contoh konsep yang menggunakan tenaga nuklir untuk sistem propulsi luar angkasa termasuk roket listrik nuklir (pendorong ion bertenaga nuklir), roket radioisotop, dan propulsi listrik radioisotop (REP). Salah satu yang lebih dipelajari adalah roket termal nuklir, yang diuji coba dalam program NERVA . Propulsi pulsa nuklir adalah subjek dari Proyek Orion.

Sistem radioisotop

Selama lebih dari lima puluh tahun, generator termoelektrik radioisotop (RTG) telah menjadi sumber tenaga nuklir utama Amerika Serikat di luar angkasa. RTG menawarkan banyak manfaat; mereka relatif aman dan bebas perawatan, tangguh dalam kondisi yang keras, dan dapat beroperasi selama beberapa dekade. RTG sangat diinginkan untuk digunakan di ruang angkasa ketika tenaga surya bukan pilihan sumber daya yang layak. Lusinan RTG telah diterapkan untuk memberi daya pada 25 pesawat ruang angkasa AS yang berbeda, beberapa di antaranya telah beroperasi selama lebih dari 20 tahun. Lebih dari 40 generator termoelektrik radioisotop telah digunakan secara global (terutama AS dan Uni Soviet) untuk misi luar angkasa. 
Generator radioisotop Stirling (ASRG, model generator radioisotop Stirling (SRG) yang menghasilkan kira-kira empat kali daya listrik RTG per unit bahan bakar nuklir, tetapi unit yang siap terbang berdasarkan teknologi Stirling baru akan ada pada tahun 2028.

Proyek Prometheus

Pada tahun 2002, NASA mengumumkan inisiatif pengembangan sistem nuklir, yang kemudian dikenal sebagai Proyek Prometheus. Bagian utama dari Proyek Prometheus adalah untuk mengembangkan Stirling Radioisotopope Generator dan Multi-Mission Thermoelectric Generator, keduanya merupakan jenis RTG. Proyek ini juga bertujuan untuk menghasilkan sistem reaktor fisi ruang angkasa yang aman dan tahan lama untuk tenaga listrik dan daya dorong pesawat ruang angkasa, menggantikan RTG yang telah lama digunakan. Kendala anggaran mengakibatkan penghentian proyek, tetapi Proyek Prometheus telah berhasil menguji sistem baru. Setelah penciptaannya, para ilmuwan berhasil menguji mesin ion High Power Electric Propulsion (HiPEP), yang menawarkan keuntungan besar dalam efisiensi bahan bakar, masa pakai pendorong, dan efisiensi pendorong dibandingkan sumber daya lainnya.