Zastosowania technologii jądrowej wykraczają także poza naszą planetę. Bez niego podróże i eksploracja kosmosu byłyby niezwykle trudne. Służy do wytwarzania energii, ale także do celów obserwacji naukowych.
Baterie jądrowe
Eksploracja wielu rejonów Układu Słonecznego byłyby niewyobrażalne bez energii atomowej. Im dalej od słońca, tym mniejsza jest wydajność ogniw fotowoltaicznych i konieczne staje się użycie innych źródeł energii do zasilania aparatury badawczej oraz zapewnienia komunikacji sond i łazików z Ziemią. Z pomocą przychodzi jeden z rodzajów energii jądrowej. Zasilane w ten sposób sa m.in sondy Voyager-1 i Voyager-2, które nadają do nas w tej chwili spoza granic układu słonecznego.
Generatory radiotermoizotopowe (RTG)
Generator radiotermoizotopowy (RTG) pozwala na zamianę wytwarzanego samoistnie w wyniku rozpadu promieniotwórczego w energię elektryczną. W misjach kosmicznych najczęściej jako źródła tego ciepła używa się specjalnie wytworzonegoo na Ziemi w reaktorwach badawczych plutonu-238. W kosmos wraz z różnymi misjami eksploracyjnymi poleciało do tej pory ponad 30 tego typu źródeł energii elektrycznej, które są w stanie zasilać niezbędną elektronikę przez kilka dekad.
Satelity zasilane energią jądrową
W kosmos, jako źródło energii elektrycznej poleciały również reaktory jądrowe. Zasilane w ten sposób były radzieckie satelity w programie RORSAT. Taki sam sposób zasilania testowali też Amerykanie. Energia cieplna powstająca w reaktorze nie była w tych obiektach zmieniana w elektryczną za pomocą turbin parowych, tak jak ma to miejsce na ziemi lecz bezpiośrednio za pomocą konwertera termionicznego czyli zestawu specjalnych elektrod.
Roboty i łaziki marsjańskie zasilane atomem
Energia jądrowa zapewnia energię nie tylko sondom kosmicznym i satelitom, ale dzięki kompaktowej konstrukcji może być również niezawodnym źródłem energii dla robotów. Łazik „Curiosity” (rys. 4) wystrzelony w listopadzie 2011 r. wylądował na Marsie w sierpniu 2012 r. po przebyciu w przestrzeni kosmicznej ponad 600 milionów kilometrów. Przewidywano, że misja potrwa dwa lata badań powierzchni czerwonej planety, ale łazik działa od ponad dekady. Sukces łazika doprowadził do powstania kolejnego zasilanych w ten sposób: Persevarence, który eksploruje powierzchnię Marsa od 2021 roku.