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核反应堆可以分为核裂变和核聚变，我们现在所说核反应堆装配了核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置。目前科学家们还在进行核聚变反应堆的研究，也就是小太阳的研究工作。
我们目前所接触的绝大部份是核裂变，核发电站、核动力航母、核动力潜艇等。其实，将核反应堆运到太空中去，早就可以做到。 冷战时期，美苏双方为了在军事上压倒对手，开始了不计成本的军备竞赛。这种竞赛的结果，做出的东西放在今天不可思议。如苏联的“雌鹞”地效飞行器（重400吨，可以同时发射6枚SS-N-22超音速反舰导弹，速度550公里/小时，航程5000公里）
再如美国的XB-70战略轰炸机（3马赫的飞行速度，21500米飞行高度，最大起飞重量249476公斤）这两样我们今天看还可以接受，下面几样就匪夷所思了。20世纪50年代，人们在火箭发动机不能满足速度需求时就想到了核火箭发动机。
苏联的RD-0410核动力火箭发动机，60年代中期到80年代早期研制，采用苏联人熟知的非均质堆芯，碳化铀-碳化锆-碳化铌三元碳化物核燃料与氢化锆慢化剂。
美国的NERVA核能火箭发动机，功率5000MW，持续推力90吨，使用的是碳化铀与慢化剂石墨混合而成的组件。虽然两款发动机没有具体使用，但为星际探索打下了良好的基础。
美国的NB-36H核动力飞机在1955～1957年期间共飞行了47次。
苏联的图-95LAL核动力飞机在1961年5月到8月期间共飞行了34次。
核动力卫星是指使用核电源的人造地球卫星。核电源分为放射性同位素温差发电器和核反应堆电源，功率分别是几十到几百瓦；几千瓦到几十千瓦。
苏联在1967年～1982年共发射了24颗核动力卫星，都是海洋监视卫星。
美国在“海盗”号探测器、“先驱者”10号、11号、“旅行者”1号、2号、木星和土星探测器上都使用了同位素温差发电器作为电源。
中国在核动力飞行器的研究起步较晚，但进步很快。据中科院网站上公布的信息来看，两座“熔盐核反应堆”在甘肃省武威市开建，有望2020年开始运行。这种反应堆的废料较少，是目前反应堆的千分之一。而“钍熔盐核反应堆”则是一个很好的发展方向，因为我国钍的储量丰富。把它用在飞机、卫星和空天飞机上，将会使我国的核反应堆技术得到进一步完善。
冷战时期苏联的空间核反应堆，经过了时间的考验，核反应堆可以达到5KW，持续时间为1300小时。而中国的空间核反应堆设计不满足5KW，2020年定型，2025年发射“百千瓦级核反应堆试验星”，进入轨道进行演示验证，真正掌握超大功率空间核反应堆电源技术。
2008年美国NASA和能源部建立了一个1.9米高，可以输出1千瓦电力的小型裂变反应堆。而人类探测、远征火星，测算需要40千瓦的电力系统，而后的设计经过努力设计出Kilopower，输出功率达到10千瓦，重量为5.8到7吨。那么4到5台就可以解决火星探险的需要。
将福特级28W马力的核反应堆运到太空去，能够满足火星探险的需求，体积也太大了，重量也太大了，抛开体积和重量，能满足火星探险的需要，还有富裕。
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