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空间核反应堆(简称空间堆)是一种将反应堆核裂变能转变为电能供航天器及其负载使用的新型电源。它可以为航天器提供千瓦级电力，从而增强其工作能力、拓展应用领域。与传统的太阳能电池阵和蓄电池联合供电相比，空间堆的优势主要包括：单位质量功率大、成本低；不依赖太阳能，不受尘埃、高温和辐射等因素影响，环境适应能力和生存能力强；体积小、重量轻，可有效减轻火箭推进系统负荷，增加航天器有效负荷和可靠性。
前苏联COSMOS（“宇宙”）卫星的早期核动力型号
我国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作，后一度中止。“九五”期间，空间堆研究被列入总装备部预先研究项目，由原子能院和空间技术研究院共同承担，完成了空间堆概念设计。“十五”起，开始了空间堆初步设计和关键技术攻关，在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过度阶段，正进行设备和部件的研制和单项试验。计划2015年完成地面试验，2020年定型，2025年发射“百千瓦级核反应堆试验星”，进行在轨演示验证，掌握超大功率空间核反应堆电源技术。
俄罗斯、美国、法国、德国和日本等国从20世纪60年代起就开始开展空间堆的研究，目前只有美国和俄罗斯进行了实际发射。截至2004年，俄罗斯供发射了37个使用空间堆供电的航天器；美国发射过1个类似装置。
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