國際原子能機構(IAEA)網絡研討會“用于空間的原子：用于空間探索的核系統”的專家一致認為，核技術將繼續在未來的太空任務中發揮重要作用。2 月 15 日至 16 日，來自 66 個國家的 500 多人參加了網絡研討會。來自公共和私營部門的專家得出的結論是，隨著核能和相關技術有望使行星際任務更快、更高效和更經濟，人類已準備好開啟前往火星、我們的太陽系及其他地方的太空旅行的新時代。

他們一致認為，核裂變和聚變方面的進步對于深空旅行是必不可少的，并強調核能還可以為機載系統和儀器提供電力，并為人類在太陽系天體上的持續存在提供動力。

“核技術長期以來在重要的太空任務中發揮著至關重要的作用，”國際原子能機構副總干事兼核能司司長米哈伊爾·丘達科夫說。“但未來的任務可能會依賴核動力系統進行更廣泛的應用。我們通往恒星的道路貫穿原子。”

在可預見的未來，火箭將依賴化學燃料，但一旦進入軌道，核發動機就可以提供推進力。

NASA 前首席項目工程師威廉·埃姆里奇 (William Emrich) 說：“幾乎可以肯定，未來的載人行星際任務將需要性能水平大大超過當今最好的化學發動機的推進系統，并補充說，用于太空旅行的可靠候選者是核能。熱推進(NTP)。

在 NTP 中，核裂變反應堆加熱液體推進劑，例如氫氣，并將液體轉化為氣體，氣體通過噴嘴膨脹以提供推力并推動航天器。使用 NTP 太空飛行需要將更少的燃料送入太空，而 NTP 引擎將減少旅行時間——與傳統化學火箭相比，前往火星的旅行時間最多可縮短 25%。這也減少了宇航員暴露于宇宙輻射的機會。

另一種選擇是核電推進 (NEP)，其中推力是通過將核反應堆的熱能轉化為電能來提供的，從而無需在船上儲存推進劑。在 NEP 中，推力較低但持續，燃料效率要高得多，從而導致更高的速度，并可能減少超過 60% 的前往火星的運輸時間。

“對于需要高電力輸出的太空任務，例如載人火星任務或太空渡輪，基于裂變反應堆的電力系統可能是一個非常有競爭力的選擇，”北京航天器系統工程研究所的杜輝說，引用了中國空間技術研究院 2015 年的研究發現，如果沒有空間核反應堆，載人火星任務將是不可行的。

Ad Astra Rocket 公司正在開發的 NEP 系統，即可變比沖磁等離子體火箭 (VASIMR)，是一種等離子體火箭，其中電場加熱并加速推進劑，形成等離子體，磁場將等離子體引導到正確的方向，如它從發動機中彈出，為航天器產生推力。與傳統的 NEP 不同，VASIMR 設計將能夠處理大量動力，同時保持電動火箭的高燃油效率。

Ad Astra Rocket Company 首席執行官 Franklin Chang Díaz 表示：“在短期內，我們設想 VASIMR 發動機將支持從地月空間中的太陽能發電到行星際空間中的核電等各種大功率應用。” “從長遠來看，VASIMR 可能是未來仍處于概念階段的聚變火箭的先驅。”

聚變火箭，如普林斯頓等離子體物理實驗室正在開發的普林斯頓場反向配置反應堆概念，將具有產生直接聚變驅動(DFD)的優勢，直接將聚變反應中產生的帶電粒子的能量轉化為推進力“DFD 可以產生比其他系統高幾個數量級的特定功率，減少行程時間并增加有效載荷，從而使我們能夠更快地到達深空目的地，”普林斯頓衛星系統副總裁斯蒂芬妮托馬斯說。她還解釋說，DFD 可能具有體積小和需要很少燃料的優點——幾公斤的重量可以為航天器提供 10 年的動力。DFD 系統也可以同時提供電力。

核反應堆還可用于為宇航員提供表面動力，以進行擴展探索任務，并可能在其他行星體上持續存在人類，提供數十年的動力而無需加油。裂變表面動力反應堆設計是微型反應堆，可以提供數十千瓦范圍內的電力，持續一到幾十年。目前的重點是使用低濃鈾燃料或高含量低濃鈾燃料。

“NASA 的優先重點仍然是設計、建造和演示低濃鈾裂變表面動力系統，該系統可廣泛應用于月球表面計劃以及我們最終與人類一起前往火星的任務，可擴展到 100 kWe 以上的功率水平，并且具有NASA 空間核技術組合經理 Anthony Calomino 說：“使用核裂變反應堆進行多年連續的連鎖反應，對于空間推進和地外表面動力來說都是不可避免的。”通用原子全球公司首席執行官 Vivek Lall。

宇宙飛船還需要電力來維持生命支持系統、通信和其他硬件。放射性同位素熱電發電機 (RTG) 已經為遠離太陽的航海者號宇宙飛船提供了數十年的動力，它有可能在硬空間的寒冷溫度下為未來的航天器機載系統提供長期的熱量和電力，而無需任何維護。