由于深空探测的很多活动都处在月夜期，且黑夜极限温度又达到了-180℃，所以常规的太阳能光伏电池阵电源系统和蓄电池都无法保证探测活动正常开展。核电源系统中放射性同位素温差发电器的设计与制造已日臻完善，并且已经在空间活动中得到大量的应用。

美国是最早将放射性同位素能系统应用于空间技术的国家。早在1961年，放射性同位素能系统就参与了很多具有挑战性的太空任务，其具体任务由图1所示。现在美国提出了一套以放射性同位素或核反应堆产生的热量作为热源，利用自由活塞斯特林循环将热能转化为电能的自由活塞斯特林发电机。该发电机计划将于2012--2013年列入发射计划。

我国在应用卫星和载人航天领域已经取得了令人瞩目的成就，在此基础上开展深空探测活动，是航天技术发展的必然选择。