空间核动力的能量来源是核能。目前，空间核动力利用的主要是核反应堆产生的裂变能和放射性同位素的衰变能。根据不同的任务需求、通过不同的方式，空间核动力装置可以把核能转变成电能和推进动力。
对核电池利用最早的国家是对核能利用最早的美国和前苏联。公开资料显示，早在20世纪50年代，美国和前苏联就正式开始研发空间核动力技术，主要着眼于装备军用卫星、战略弹道导弹、巡航导弹等，并投入了难以想象的财力。
以美国为例，《中国核工业报》发现，到本世纪初，美国至少已在26次空间任务中使用核动力。从2003年起，美国开始执行“普罗米修斯”计划，意在研究带有核电推进系统的星际宇宙飞船以探测木星最大的天然卫星。
而苏联解体后，俄罗斯接其衣钵，对核动力进行了更为深入的探索和利用。2009年，俄罗斯宣布了功率为兆瓦级“核飞船”的研制计划。2014年，俄罗斯组装出了为未来核动力飞船反应堆服务的“热源”——核燃料释热元件。这些核燃料使用的是高浓缩二氧化铀。如一切顺利，这些核动力装置将于2018年建成。迄今，俄罗斯已从国家预算中为研制相关反应堆、发动机和太空舱总共拨款170亿卢布(约合31亿元人民币)。
潘自强对本报记者说，中国对同位素电池也进行了研究。
本报记者从中核集团旗下中国原子能科学研究院官方网站公布的信息中注意到，2015年8月12日，该院工作人员对来访的国家国防科技工业局系统官方介绍了同位素电池的相关情况。
而在2013年12月16日，中国航天科技集团空间技术研究院嫦娥三号巡视器总体副主任设计师吉龙做客中新网《新闻大家谈》时介绍，“嫦娥三号论证的过程当中，对核电池的使用与否进行过详细的分析和论证”。尽管最后“嫦娥三号没有使用核电池”，吉龙表示，国内很多单位还在对核电池进一步探索和优化，相信以后的航天系统会越来越广泛地应用这种核电池。
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