美國航空航天局（NASA）計劃開始對“核發動機”進行測試，這或許將為宇航員登陸火星並在火星表面開展任務提供能源。上圖是該系統在火星表面的想象圖。
這臺“核發動機”或許將為首批登陸火星的人類提供能源。
核能（nuclear energy）是人類歷史上的一項偉大發現，這離不開早期西方科學家的探索發現，他們為核能的發現和應用奠定了基礎。可一直追溯到19世紀末英國物理學家湯姆遜發現電子開始，人類逐漸揭開了原子核的神祕面紗。
這個發動機專案被稱為“Kilopower”，將採用一個只有衛生捲紙大小的鈾反應堆來產生熱能。接著，這些熱能將由一臺高效率的斯特林發動機轉化為電能，整個系統的工作原理與汽車發動機相似。
NASA的太空技術任務部（STMD）已經為Kilopower專案提供了多年資助。據介紹，這種技術能產生1到10千瓦的電能，持續時間能達到10年或更長。美國家庭平均用電量在5千瓦左右。
Kilopower專案的測試預計將在11月開始，並一直進行到明年年初。NASA正在與美國能源部內華達國家安全區合作，對核裂變能源技術進行評估。“Kilopower測試專案將給我們帶來信心，證明這項技術已經為太空飛行發展做好了準備，”來自NASA總部、擔任太空技術任務部動力和能源儲存首席技術官的李·梅森（Lee Mason）說，“我們將不斷地檢查分析模型，確定硬體工作時的最好狀態。”
位於田納西州橡樹嶺的Y-12國家安全綜合體（Y12 National Security Complex）將為這套系統的測試提供反應堆堆芯。梅森表示，在探索火星的過程中，擁有太空級別的核裂變動力將是巨大的優勢。宇航員再也不用擔心夜間，或者在日光銳減的塵暴期間出現能源不足的問題。
“它解決了這些問題，無論你身處火星何處，它都能提供持續的能源，”梅森說，“核裂變能源可以擴充套件火星的可能著陸點，包括北半球高緯度可能有冰存在的地區。”
“太空核反應堆高能量密度的動力來源，並且能夠獨立執行，不受太陽能或方向的影響，還可以在極端惡劣的環境，比如火星表面上執行，”Kilopower專案在洛斯阿拉莫斯國家實驗室的負責人帕特里克·麥克盧爾（Patrick McClure）說道。
“我們現在測試的反應堆技術可以應用在多項NASA任務上，而我們最終希望這是核裂變反應堆成功的第一步，即建立一種具有真正野心並激勵太空探索的新正規化，” 洛斯阿拉莫斯國家實驗室首席反應堆設計師大衛·波斯頓（David Poston）說，“對於任何首開先例的工程專案，簡約性是最根本的——不一定是最簡單的設計，而是要尋找從設計、開發、製造、安全保障到測試的最簡單路徑。”
“我們努力要做的就是為太空任務提供新的選擇，而不是隻依賴RTG（放射性同位素熱電機），這種發電機只能提供幾百瓦的電能，”梅森說，“我們在火星上已經做到的所有偉大成就，與到達那裡開展有人任務所需的一切之間，最大的區別就在於能源。這種新技術能提供千瓦級的電能，最終將發展到能提供數百千瓦，甚至百萬千瓦的電能。”
由於反應堆體積很小，因此在單個火星登陸器上可以使用多個單元的組合，並能在火星表面任務中獨立執行。
核能在太空任務中的應用
放射性同位素熱電機（RTG）是一種利用放射性衰變獲取能量的發電機。過去50年來，NASA已經利用RTG技術完成了許多太空任務的發射。RTG技術還曾應用在兩艘海盜號（Viking）火星登陸器上，目前仍在火星上工作的好奇號火星車也裝載有RTG。
人類登陸月球的阿波羅任務、兩艘旅行者號太空船，以及前往冥王星和更遠地方探索的新視野號探測器，還有剛剛結束使命的卡西尼-惠更斯號探測器，都使用了RTG。
鈾238，又稱貧鈾，是指每一千個鈾原子當中只有七個是鈾235，其餘的都是鈾238。含有約99.27%鈾238的鈾，貧鈾的密度高達19.1g/cm³，與鎢相近。鈾238可用於飛行器和軍事領域，鈾238同位素的半衰期為44億5千萬年，這已經用於宇宙年齡的測定。通過觀察C31082-001恆星鈾238的光譜，推算出宇宙的年齡大約為125億年。
斯特林發動機
斯特林發動機的發明者是一位名為羅伯特·斯特林（Robert Stirling）的牧師，他於19世紀時生活在蘇格蘭中部的珀斯郡。
羅伯特·斯特林把他的發明稱為“節熱器”（Heat Economiser），這是一種在多種工業過程中提高發熱和燃料效率的裝置。
斯特林發動機的發明者是一位名為羅伯特·斯特林（Robert Stirling）的牧師，他於19世紀時生活在蘇格蘭中部的珀斯郡。
羅伯特·斯特林把他的發明稱為“節熱器”（Heat Economiser），這是一種在多種工業過程中提高發熱和燃料效率的裝置。
斯特林在1816年的專利就已經具有了現在所謂“斯特林迴圈發動機”的所有要素，包括一個動力活塞，一個可以在空氣冷熱兩端移動的配氣圓筒，以及一個蓄熱器。動力活塞壓縮配氣圓筒中冷端的空氣，使這些空氣轉移到熱端。空氣在熱端受熱膨脹，推動動力活塞往回運動。
不幸的是，斯特林的實驗資料沒有儲存下來，只留下了兩個發動機模型，目前分別收藏在格拉斯哥大學和愛丁堡大學。
斯特林在1816年獲得了發動機發明專利。不過，他在專利中描述了許多其他的應用，包括用在製造玻璃和其他產品的火爐上。1818年，斯特林建造了第一臺能實際使用的發動機，用於為一家採石場取水。
19世紀20年代，斯特林與他的兄弟詹姆斯合作，後者建議使用比大氣壓高得多的氣壓來獲得更大的能量輸出。兄弟倆在1827年和1840年因空氣發動機的改進獲得了更多專利。