Kilopower反应堆利用核裂变和斯特林发动机——将热能转换为动能的简单设备来提供动力，相比于以前依靠放射性衰变产生热量的核动力源，它能提供更优越的性能。
图片来源：NASA
我们大部分雄心勃勃的太空任务都是通过使用核能来实现的。在1月18日，NASA和能源部（Department of Energy）的科学家和官员们聚集在拉斯维加斯（Las Vegas）的国家原子能测试博物馆（National Atomic Testing Museum）来讨论Kilopower项目，这将是下一代未来太空任务的核能动力。
在过去，NASA利用放射性同位素热电发电机（RTGs）来为太空飞船提供动力，例如旅行者1号和2号，阿波罗月面实验装置以及好奇号火星探测车。这种设备直接将钚衰变产生的热量转换成电能。由于没有运动部件这使得它非常适合在太空应用。然而，这不是非常有效的。核反应堆可以利用活跃的核裂变或原子分裂，这将更有效率，最近几十年NASA一直在研究这项技术。
美国在1965年发射了它的第一个太空反应堆。然而，从70年代到21世纪，太空反应堆的发展并没有十分的成功。来自新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）的反应堆首席设计师Dave Poston在大会上讲道：“几十年来我们几乎没有在裂变反应堆的技术上取得进展。”
一些基于裂变的复杂项目需要大量的研究和发展。美国宇航局空间技术任务委员会副主管Steve Jurczyk说道：“研究往往要花费很长时间，长达数十年，花费也从数亿美元增长到数十亿美元。所以到了最后，它们总是被取消。”
NASA的官员介绍说：与以前的科技不同，Kilopower反应堆简单，价格低廉，依靠的燃料和技术也十分成熟。它利用主动的核裂变，就像传统的核反应堆，它能从铀合金芯中获得远多于RTG的能量。夹在反应堆核心周围的热管将热量传送至发电机组：1816年被发明出来的小型斯特林发动机。发动机由一些简单的活塞构成，它们将热量转换成动能，再进一步转换成电能。反应堆将从一个伞状的冷却阵列辐射掉多余的热量。
2012年，洛斯阿拉莫斯国家实验室和俄亥俄州的NASA Glenn研究中心对反应堆进行了一次成功的概念验证测试，NASA让他们继续在内华达州国家安全站点（Nevada National Security Site）进行测试和发展。目前，该小组正在进行组件测试，以确定每个反应堆部件的反应性价值，即它们如何对由裂变反应产生的中子辐射作出反应。据这个会议的官员说，这个阶段的测试应该在本周完成。然后，项目将进行冷临界测试，来测试反应堆的各部件，这次在内部使用浓缩铀燃料核心。全功率测试计划在三月中旬开展。
NASA的动力和能源储备首席技术专家李•梅森（Lee Mason）表示，NASA向火星派遣宇航员的兴趣在背后推动着Kilopower计划的发展：将人类送上火星的能量需求要远大于先前将机器人送上火星的能量需求。他还说道：“勇气号和机遇号、凤凰号着陆器还有好奇号火星探测器，所有这些任务的电力系统提供的电力都小于200瓦，但一个载人登陆火星任务可能需要40到50千瓦的电力。”
NASA正在考虑像太阳能阵列这样的能源，梅森说道，但是一些因素使得核能成为了一个更有吸引力的选择。一方面火星表面接收的太阳光只有地球的1/3，而且频繁的沙尘暴可能会使接收的太阳光进一步减少。此外，相比于太阳能阵列和电池系统，反应堆体积更小，重量更轻。
除了载人登陆火星之外，反应堆还有其它广泛的应用。他们可以为轨道器和着陆器提供动力，比它们的前任提供更多的电力。反应堆也可以为电子推进系统提供动力。NASA还对在月球轨道上和月球表面上安装Kilopower反应堆特别感兴趣，梅森说道。
Jurczyk说：“如果Kilopower能顺利通过测试，将是太空核能的一次重大飞跃。然而，一个真正的飞行系统的设计和完善还有很多工作要做。”
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