摘要

2026 年 4 月 14 日，美国白宫科技政策办公室（OSTP）正式发布《国家安全与技术备忘录 3 号》（NSTM-3），启动《美国太空核能国家计划》（又称《国家太空核动力计划》）。该计划是美国迄今针对太空核动力部署最具执行力的联邦政策纲领，核心是落实 2025 年 12 月特朗普政府签署的 14369 号行政令《确保美国太空优势》，推动太空核动力从数十年技术储备全面转向工程化部署，全面覆盖民用深空探索、商业航天开发与国防安全三大核心场景。

一、引言：计划的战略定位与出台背景

2026 年 4 月 14 日，美国白宫科技政策办公室主任迈克尔・克拉齐奥斯签署 NSTM-3 备忘录，正式启动《美国太空核能国家计划》，标志着美国太空核能发展战略进入全面落地的全新阶段。该文件既是对特朗普政府 2025 年 12 月 “确保美国太空优势” 行政令的具体落地，也是美国在新一轮全球太空竞赛中抢占战略制高点的关键举措。

美国太空核能计划的出台并非偶然。自 1955 年 SNAP 计划启动以来，美国在太空核能领域累计投入超 200 亿美元，但 60 年间仅成功发射 SNAP-10A 一个在轨反应堆，多数项目均因战略转向、预算中断、跨机构协同失效等问题中途夭折。当前，面对中俄在月球核能开发领域的深度合作，以及深空探测对大功率、高可靠性能源的刚性需求，美国不得不重新调整太空核能战略，通过国家级统筹打破此前 “重研发、轻落地” 的行业顽疾。正如 NASA 内部文件所揭示，美国的核心担忧在于中俄率先在月球建成核反应堆并划定管控区，直接制约美国月球计划的推进与太空战略的实施。

二、计划核心架构与实施路径

2.1 组织体系与跨部门权责分工

该计划采用“全政府投入”的整合模式，打破传统军民体系界限，构建了权责清晰、分工明确、协同联动的组织架构，核心主体与职责如下：

1. 白宫科技政策办公室（OSTP）：担任总协调人，负责跨部门统筹、政策制定与进度监督，被要求在备忘录发布 90 天内制定完整路线图，识别并破解计划落地的核心障碍；

2. 国家航空航天局（NASA）：主导民用太空核能系统开发，核心负责月球表面反应堆、核电推进系统的研发，要求备忘录发布 30 天内启动≥20 千瓦级中功率裂变反应堆项目，2030 年前完成月球表面反应堆部署；

3. 美国国防部（DOD）：主导军用太空核能系统研发，要求备忘录发布 90 天内提交国防场景需求说明书，2031 年前完成军用中功率在轨反应堆部署；与 NASA 形成 “平行且互补” 的设计竞赛机制，第一年由国防部出资支持 NASA 研发，后续分线推进、技术共享；

4. 美国能源部（DOE）：负责核燃料供应、核心技术研发支持与安全监管，要求备忘录发布 60 天内完成美国核工业产能、供应链与燃料保障能力全量评估，依托国家实验室为全计划提供核技术支撑与合规分析。

同时，计划设计了精巧的“并行竞赛”机制，要求 NASA 与国防部各自立项，从第二年起由国防部主导至少两家私人供应商参与竞争，供应商必须通过初步设计审查与严谨的地面测试方可获得后续资金。该机制借鉴了 SpaceX 等商业航天企业的市场化经验，试图通过充分竞争加速核能设备的成熟化与工程化落地。

2.2 核心技术路线与系统设计

计划摒弃激进的预研技术路线，优先基于已完成地面验证的成熟方案开展工程化迭代，核心锁定核裂变反应堆技术路线，而非尚处实验室阶段的聚变技术，整体技术体系围绕“可扩展全谱系覆盖、成熟技术工程化落地、全生命周期安全可控” 三大原则构建。

2.2.1 梯次化功率谱系设计

计划采用“低功率技术验证 — 中功率工程部署 — 高功率能力拓展” 的渐进式发展路径，所有方案强制要求具备功率可扩展性，实现从千瓦级到百千瓦级的平滑升级：

功率等级

核心参数

核心应用场景

部署时间节点

低功率系统（1-10kW）

基于Kilopower 项目成熟技术，长周期免维护运行

无人深空探测、月面辅助载荷、小型轨道平台供电

2027 年前完成技术迭代与风险验证

中功率系统（≥20kW）

轨道运行≥3 年，月球表面运行≥5 年，可扩展至 100kW 以上

阿尔忒弥斯月球永久基地、中大型深空探测器、国防轨道载荷核心供电

2028 年轨道飞行验证，2030 年月球表面部署

高功率系统（1-5MW）

功率密度＜5kg/kW，设计寿命 10 年以上

载人火星探测、地月空间大规模基础设施、大型国防太空平台、深空核电推进

2030 年代完成技术定型与规模化部署

2.2.2 核心系统技术选型

计划在核心组件选型上实现了成熟性与创新性的平衡，形成了标准化的空间堆技术体系：

1. 核燃料：核心采用高富集低浓缩铀（HALEU，铀 - 235 富集度 5%-20%），兼顾核不扩散国际规则与空间堆高功率密度、长寿命的核心需求，替代传统高浓缩铀（HEU）方案，降低政治与监管风险；

2. 堆型设计：优先采用成熟的小型模块化快中子反应堆，一体化紧凑型设计，适配火箭发射载荷限制与空间部署场景，核心要求实现 10 年以上无人值守免维护运行；

3. 热量传递与转换：采用钠热管传递裂变热量，优先选择斯特林转换器作为核心发电方案（卡诺效率分数可达 54%），闭式布雷顿循环作为备选方案（效率 35%），彻底淘汰效率仅 6.5% 的传统热电转换技术；冷却系统锁定液态金属（钠钾合金）冷却方案，可在 - 170℃月球极夜环境下稳定工作，无额外活动部件，运行可靠性极高；

4. 屏蔽与安全系统：采用铍反射层、硼碳化物控制棒和二氧化铀屏蔽层的多层设计，可适配太空强辐射、微陨石撞击等极端环境；反应堆采用“冷启动” 设计，发射全程保持次临界状态，抵达预定轨道或月球表面后再启动，大幅降低发射阶段的放射性风险。

2.3 刚性里程碑与工程实施策略

计划设定了极具激进性的时间表与里程碑节点，彻底扭转了此前太空核能项目“重规划、轻落地” 的局面，核心节点如下：

1. 2026 年 4 月（已启动）：NASA 在 30 天内启动中功率太空反应堆研发计划，能源部 60 天内完成供应链与燃料产能评估，国防部 90 天内提交国防场景需求说明书；

2. 2028 年 12 月：发射太空反应堆 1 号（SR-1）“自由号”，完成首个核裂变反应堆地球轨道外推进技术验证，该航天器将采用核电推进技术前往火星，执行 “天坠” 科学任务；

3. 2030 年：月球反应堆 1 号（LR-1）着陆月球，成为美国首个在月球表面部署的核反应堆，为月球基地提供持续电力，保障基地在 14 天月夜与永久阴影区正常运行；

4. 2031 年：美国国防部完成军用中功率太空核反应堆在轨部署。

在工程实施层面，计划采用“渐进式发展”三阶段策略，最大限度降低技术与工程风险：

• 第一阶段：风险消除（2026-2028）：通过 SR-1 发射验证太空核反应堆核心技术，消除核飞行风险，完善供应链体系，培育专业人才队伍；

• 第二阶段：月球应用（2028-2030）：基于 SR-1 的技术经验，开发 LR-1 月球表面反应堆系统，解决月球基地核心能源需求，完成地外天体部署验证；

• 第三阶段：规模扩展（2030 年后）：开发 100kWe 以上高功率反应堆系统，为载人火星任务、大型太空设施与国防平台提供动力，实现技术规模化应用。

同时，计划建立了严苛的技术验证流程，要求所有反应堆系统必须依次通过组件临界测试、冷临界测试、热临界测试和全功率运行测试四个阶段，2018 年 Kilopower 项目 KRUSTY 实验的成功，为该验证流程提供了完整的技术与工程经验支撑。

三、计划出台的底层驱动逻辑

3.1 深空探索的能源刚需驱动

该计划的根本驱动力，来自于太空能源瓶颈这一系统性难题。随着人类太空探索目标的不断升级，传统能源系统已无法满足深空任务的核心需求，核能成为目前工程上唯一可行的解决方案。

一方面，太阳能的局限性在深空环境中被无限放大。在近地轨道，太阳能系统可稳定工作，但在月球、火星及更远深空场景中，其短板无法克服：月球存在长达 14 天的连续极夜，永久阴影陨石坑完全无光照，太阳能系统在此期间彻底失效；火星频繁出现持续数周的沙尘暴，会大幅阻挡阳光，导致供电中断；木星以远的深空区域，太阳辐照强度骤降，太阳能系统完全无法满足任务需求。

另一方面，载人深空任务对能源的需求呈指数级增长。以载人火星任务为例，仅原位资源利用推进剂生产、栖息地生命支持系统、漫游车充电等核心环节，就需要最高 40 千瓦的昼夜连续电力供应；而当前主流的放射性同位素热电发生器（RTG）仅能提供几百瓦的功率，完全无法适配大功率需求。从本质上看，太空核电的发展并非供给侧技术推动，而是需求侧场景倒逼的必然结果，其底层逻辑与当前 “AI 算力缺电带动核电产业发展” 高度一致。

3.2 国家安全与太空霸权的战略考量

该计划具有极强的军事战略属性，是美国维护太空霸权、延伸核威慑能力的核心布局。

首先，太空军事化进程对核动力系统存在刚性需求。低地球轨道与月球轨道的核动力卫星，在军事上具备不可替代的优势：可提供持续大功率能源，支撑定向能武器、电子战系统、天基监视雷达等高功耗载荷；具备近乎无限的轨道机动能力，大幅提升太空资产的生存能力与进攻灵活性；抗干扰能力极强，可在复杂电磁环境下稳定运行。本质上，该计划是在为未来的“太空战” 预先铺设能源基础设施。

其次，应对中俄太空合作的战略竞争需要。中俄于 2025 年 5 月签署《月球核电站合作备忘录》，计划 2033-2035 年完成月球核电站部署，2036 年前建成国际月球科研站能源核心，其中俄罗斯负责核反应堆设计，中国承担运输、基础设施建设与自动化部署任务。美国加速推进月球核能系统建设，核心目标之一就是在新一轮太空竞赛中抢占先机，避免在月球资源开发、规则制定中陷入被动。

最后，实现核威慑能力向太空领域的延伸。1967 年《外层空间条约》明确禁止在太空部署核武器，但对用于推进或动力的核装置规定模糊。美国正是利用这一法律灰色地带，以 “和平利用太空” 之名，行太空军事备战之实，将其核威慑能力全面延伸至太空领域。

3.3 太空经济与产业发展的商业逻辑

该计划背后蕴含着巨大的经济利益与产业发展机遇，是美国布局未来太空经济的核心举措。

其一，核能是未来太空经济的核心基础设施。NASA 明确提出，该计划的核心目标之一是 “支持未来的月球经济、在火星上实现高功率能源生成”。月球采矿、原位资源利用、轨道制造、地月空间运输等商业活动，均依赖持续稳定的大功率能源供给，而核能是目前唯一能满足月球经济规模化发展的能源方案，掌控太空核能技术，就等于掌控了未来地月经济圈的能源命脉。据行业估算，地月经济圈 2030 年代规模有望突破 1000 亿美元，能源供给是其核心增长瓶颈。

其二，通过市场化机制培育太空核能产业生态。计划明确要求采用固定价格合同、里程碑式付款模式，只有供应商完成硬件交付与能力验证里程碑，方可获得对应资金，大幅降低政府投入风险，同时充分调动商业企业的创新积极性。通过引入商业航天与商业核能企业深度参与，美国试图复制 SpaceX 带来的商业航天效率革命，加速太空核能技术的成熟化、低成本化与量产化。

其三，技术溢出效应将带动相关产业升级。太空核能技术的发展，将直接带动高温新材料、精密制造、辐射防护、自主控制、人工智能等多个领域的技术进步，这些技术不仅可应用于太空场景，更可反向赋能地面民用核能、深海探测、医疗器械等多个产业，创造巨大的衍生经济价值。

3.4 技术路径选择的底层工程逻辑

计划最终锁定核裂变技术路线，而非聚变技术，是基于技术成熟度、安全性、工程可行性的综合考量，具备清晰的底层工程逻辑：

1. 技术成熟度差异显著：核裂变技术经过 60 余年发展，已有 SNAP-10A、Kilopower 等项目的成功验证，技术风险完全可控；而可控聚变技术仍处于实验室研发阶段，距离太空实际工程应用仍有极长的路要走；

2. 安全性与发射适配性更强：裂变反应堆可设计为“冷启动” 模式，发射全程保持次临界状态，无放射性泄漏风险，大幅降低航天发射的安全管控难度，适配现有商业发射体系；

3. 工程可行性更高：裂变反应堆核心结构仅包括堆芯、热交换器、动力转换系统与屏蔽系统，设计与集成难度相对较低；而聚变反应堆需要复杂的磁约束或惯性约束系统，在太空微重力、极端温度环境下实现的技术难度呈指数级增长；

4. 燃料供应链更成熟：裂变反应堆所需的铀燃料，可通过美国现有核工业体系稳定供应，能源部已启动本土 HALEU 燃料产能建设；而聚变所需的氘、氚燃料，即便在地面也面临提取与储存难题，太空场景下的应用可行性极低。

四、历史演进与国际竞争格局

4.1 美国太空核能发展的历史脉络与经验教训

截至 2026 年，美国在太空核能领域累计投入超 200 亿美元，发展历程可划分为四个核心阶段，过往项目的成败经验，为本次国家计划的制定提供了核心参考。

4.1.1 早期探索阶段（1955-1973）：技术奠基与首次在轨突破

这一阶段是美国太空核能的起步期，诞生了两大里程碑式计划，为后续发展奠定了完整的技术基础。

1.SNAP计划（核辅助电力系统计划，1955-1973）：美国首个国家级太空核动力专项计划，同步推进放射性同位素电源（RTG）与空间核裂变反应堆两条技术路线。其中 RTG 路线大获成功，先后完成 20 余次太空部署，应用于旅行者号、先驱者号等经典深空任务；裂变堆路线于 1965 年 4 月成功发射 SNAP-10A 反应堆，成为美国迄今唯一成功在轨运行的空间裂变反应堆，额定功率 500We，因卫星非核系统故障仅运行 43 天便永久关机。1973 年，随着阿波罗计划收尾、太空预算大幅削减，SNAP 计划裂变堆研发线全面终止。

2.ROVER/NERVA计划（核热推进火箭计划，1955-1973）：美国首个国家级载人核热推进专项计划，由 AEC 与 NASA 联合主导，目标是研发兆瓦级核热推进发动机，支撑载人火星登陆任务。18 年间累计建造 20 台全尺寸核热反应堆，完成数十次地面全功率试车，技术成熟度达到 TRL 6 级，完全满足飞行要求。1973 年尼克松政府正式取消该计划，累计投入超 14 亿美元（约合 2026 年 120 亿美元），始终未实现发射部署。

4.1.2 技术停滞期（1973-2010）：项目反复夭折，研发陷入停滞

这一阶段，美国太空核能项目陷入“立项 - 研发 - 取消” 的恶性循环，近 40 年间无任何空间裂变反应堆实现飞行部署。核心代表项目为SP-100计划（1983-1994），由国防部、NASA、能源部联合推进，目标是研发 100 千瓦级空间裂变反应堆，适配星球大战计划天基反导平台需求，同时可延伸至月球基地、载人火星任务场景。该项目完成了全系统初步设计与关键部件测试，累计投入超 10 亿美元，最终因苏联解体、核心国防需求消失、跨机构需求分歧严重，于 1994 年正式终止，未实现飞行部署。

这一阶段项目失败的核心共性原因包括：系统设计过于复杂昂贵，过度依赖新材料与新工艺；缺乏持续稳定的战略需求与预算支持；跨机构协同失效，需求分歧无法调和；技术目标过于激进，开发周期远超任务等待窗口。

4.1.3 当代重启期（2010-2025）：技术验证突破，政策体系成型

进入 21 世纪第二个十年，美国太空核能迎来战略重启期，核心技术验证与政策体系建设同步推进，为 2026 年国家计划的出台奠定了坚实基础。

1.技术层面：2015 年 NASA 与能源部联合启动 Kilopower 项目，2018 年完成 KRUSTY 地面实验堆全功率运行测试，成为美国 40 年来首个完成全流程测试的空间核裂变反应器，技术成熟度达到 TRL 5 级，验证了小型裂变反应堆太空应用的可行性；后续启动的裂变表面动力（FSP）项目、DRACO 军用核热推进项目，均按计划完成核心技术验证，实现了从技术储备到工程化就绪的关键跨越。

2.政策层面：2020 年 12 月，特朗普政府发布《太空政策指令 6 号》（SPD-6），首次在国家层面系统规划太空核能技术发展路线图；2025 年 12 月，特朗普总统签署 14369 号行政令《确保美国太空优势》，明确要求 2030 年前在月球与轨道部署核反应堆；2026 年 4 月 NSTM-3 备忘录的发布，标志着美国太空核能从战略构想全面进入落地执行阶段。

4.1.4 历史项目的核心成败规律

过往数十年的发展历程，为本次国家计划提供了清晰的经验教训：

•项目成功的核心共性：持续稳定的顶层战略牵引、清晰的跨机构权责分工、循序渐进的技术路线、明确的刚性里程碑、民用与国防需求的协同统一；

•项目失败的核心共性：战略优先级频繁调整、预算中断或大幅削减、跨机构需求分歧严重、技术目标过于激进、单一需求支撑导致抗风险能力弱。

本次国家计划针对性破解了上述历史顽疾，通过白宫顶层统筹明确权责分工，设定刚性里程碑节点，绑定民用、国防、商业三大刚性需求，基于成熟技术制定渐进式路线，大幅降低了项目重蹈历史覆辙的风险。

4.2 全球竞争格局与核心对手的发展态势

当前，太空核能已成为全球航天强国竞争的核心赛道，中美俄三极竞争格局已基本成型，这也是美国加速推出国家计划的核心外部动因。

中俄在太空核能领域的深度合作，对美国形成了直接挑战。2025 年 5 月中俄签署《月球核电站合作备忘录》，明确了 2033-2035 年月球核电站部署、2036 年建成国际月球科研站能源核心的目标。其中，俄罗斯依托 “宙斯号” 核动力飞船的成熟技术，负责核反应堆核心设计；中国承担运输、基础设施建设与自动化部署任务，采取 “核热推进” 与 “核电推进” 并行的技术路线，强调地面试验充分验证，目前已进入工程样机攻坚阶段。

全球主要航天国家的技术路线呈现显著差异化特征：美国偏向核电推进路线，适配长期深空任务与月球基地供电场景；中国采取核热推进与核电推进双轨并行策略，兼顾载人深空运输与地外天体驻留需求；俄罗斯依托成熟技术抢时间窗口，目标是率先实现部署、抢占标准制定先机。

这场竞争的核心，不仅是技术层面的比拼，更是未来太空核安全标准、月面能源设施运维规范、月球资源开发规则的制定权争夺。率先在月球部署核反应堆的国家，将在未来的太空治理与资源分配中占据绝对主导地位，这也是美国不惜以激进时间表推进该计划的核心原因。

五、核心争议与风险挑战

5.1 技术安全与环境伦理争议

技术风险与安全性是该计划最核心的争议焦点，贯穿发射、运行、寿终处置全流程。

首先是发射阶段的不可控风险。航天发射存在固有失败概率，一旦搭载核反应堆的火箭在上升段爆炸，高放射性核燃料将直接扩散，造成大范围区域污染。即便作为主力发射选项的 SpaceX 星舰，也在多次测试中出现爆炸事故，尚未达到托运数百公斤铀燃料的安全标准。英国开放大学行星科学专家西梅翁・巴伯博士明确指出，将放射性物质发射至地球大气层存在明确安全隐患，相关方案必须通过极其严苛的特殊安全许可。

其次是极端环境下的长期运行风险。即便成功入轨或着陆月球，反应堆仍面临极端环境的严峻挑战：月球表面昼夜温差高达 310℃，低重力环境对冷却系统效率形成显著制约；太空强辐射、微陨石撞击，可能造成反应堆结构损坏与故障；麻省理工学院核工程教授雅克・卡萨诺瓦明确指出，月球极端温差对核反应堆散热系统构成致命挑战。同时，美国专家也普遍承认，计划设定的时间表 “相当激进”，2028 年前完成太空部署的难度极大，技术可靠性仍存在显著不确定性。

最后是环境影响与伦理争议。核裂变产生的放射性物质半衰期长达数千年，在月球部署核反应堆，意味着将放射性废料永久留存于月球，对未来月球开发、地外环境造成不可逆的影响，违背了可持续发展原则与代际公平伦理。同时，该计划明确的军事属性，可能引发太空核军备竞赛，加剧全球地缘紧张局势，在伦理层面受到国际社会的广泛批评。

5.2 成本效益与预算可持续性质疑

该计划的巨额成本与不确定收益，引发了美国国内广泛的争议与质疑。

从历史教训来看，美国过去 60 年在太空核能领域投入超 200 亿美元，仅成功发射一个反应堆，SP-100 计划耗资近 10 亿美元最终以失败告终，历史项目普遍出现成本超支 30%-100% 的情况，太空核能项目的成本控制难度极高。

从当前预算情况来看，2026 财年美国国会为该计划核心配套项目落实了超 4.1 亿美元专项启动资金，能源部同步划拨 1.9 亿美元配套资金。第三方权威机构测算，2026-2030 年核心里程碑阶段，该计划全体系总预算需求约 30-50 亿美元；2026-2040 年全周期总投入预计将超 200 亿美元。尽管当前已落实首批启动资金，但项目全周期投入巨大，且资金依赖每年国会专项拨款，持续性存在显著不确定性。2025 年白宫曾提议全面取消 NASA 核推进项目预算，虽最终被国会否决，但已凸显出预算的不稳定性。

同时，机会成本的争议同样显著。批评者认为，巨额资金投入太空核能项目，将挤占 NASA 其他太空探索项目的预算资源。NASA 当前议程已包括重返月球、建立月球永久基地、火星任务筹备等多项核心任务，在联邦预算整体收紧的背景下，该计划的推进将加剧项目间的预算争夺，可能导致其他科研任务进度滞后。

5.3 国际法与太空治理的合规性争议

该计划在现有国际法律框架下，面临诸多合规性争议与不确定性。

核心争议集中在《外层空间条约》的适用层面。1967 年《外层空间条约》明确禁止在地球轨道、天体上部署核武器或其他大规模杀伤性武器，但对用于推进或动力的核装置未做出明确禁止性规定，存在显著的法律模糊地带。同时，条约第九条要求各国在外层空间活动时，应 “妥为顾及其他缔约国的同等利益”，避免对太空环境造成有害污染。批评者认为，美国在月球部署核反应堆并划定安全管控区，本质上是对月球区域的变相占有，违反了条约 “外层空间与天体不得由任何国家据为己有” 的核心原则，同时可能对其他国家的月球探索活动构成限制，侵犯了他国合法权益。

此外，联合国 1992 年通过的《关于在外层空间使用核动力源的原则》，仅为不具约束力的决议，无法对美国的行为形成有效强制约束。当前全球尚无统一、强制性的太空核能安全标准、事故责任与赔偿机制，美国单方面推进太空核能部署，可能引发各国 “安全标准竞赛”，大幅增加太空核事故的整体风险，这也是国际社会的核心担忧之一。

5.4 公众接受度与决策透明度问题

该计划在公众接受度与民主决策层面，同样面临显著挑战。

一方面，公众对“核” 相关技术存在天然的认知偏差与恐惧心理，极易将太空核系统与核武器、核事故相关联，对项目的接受度普遍偏低。历史上，伽利略号、卡西尼号核动力探测器发射前，均曾引发美国公众与环保组织的大规模抗议，本次计划涉及核反应堆的规模化太空部署，公众反对声量将进一步扩大。

另一方面，项目决策过程的透明度不足引发广泛批评。尽管 NASA 强调项目符合《美国国家环境政策法》要求，会开展环境影响评估与公众评论，但太空核能技术的高度专业性与复杂性，导致普通公众难以真正理解项目风险、参与决策过程。同时，项目涉及 NASA、国防部、能源部与军工企业的深度利益绑定，利益集团可能对决策过程产生不当影响，导致项目偏离公共利益，这也是美国国内反对者的核心质疑点。

六、各方立场全景分析

6.1 美国国内各方主体立场

6.1.1 支持方立场与核心论据

支持方主要包括美国政府相关部门、军工企业与部分科研界人士，核心论据集中在战略必要性、技术可行性与经济价值三个维度。

•政府部门：NASA、国防部、能源部作为计划的核心实施主体，是最主要的支持者。NASA 强调，太空核能是实现月球永久驻留、载人火星登陆的唯一可行能源方案，是突破深空探索物理极限的核心技术；国防部看重核动力系统在太空军事领域的不可替代价值，认为其是提升美国太空作战能力、维护太空优势的核心支撑；能源部则认为，该计划将推动美国先进核能技术的创新与产业升级，巩固美国在全球核能领域的领导地位。

•军工与商业企业：通用原子、洛克希德・马丁、西屋电气、蓝色起源等企业，是计划的核心商业支持者。这些企业可通过政府合同获得巨额收益，同时可通过技术创新提升自身核心竞争力，布局未来太空经济新赛道。企业界普遍认为，市场化竞争机制可显著提升技术研发效率、降低项目成本，推动太空核能技术的商业化落地。

•支持派科研界与地缘政治学者：相关学者认为，Kilopower 等项目的成功，已证明小型裂变反应堆太空应用的技术可行性，太空核能是深空探索不可或缺的核心技术；地缘政治学者则强调，美国必须在太空核能领域保持领先，才能应对中俄的竞争挑战，主导未来太空规则制定，在月球资源开发中抢占先机。

6.1.2 反对方立场与核心论据

反对方主要包括环保组织、部分科研界人士、反核组织与公众群体，核心质疑集中在安全风险、环境影响、成本效益与法律合规层面。

•环保与反核组织：以绿色和平为代表的环保组织，是计划最坚定的反对者。其核心观点为：太空核系统的发射与运行存在不可逆的放射性污染风险，一旦发生事故，将对地球生态与太空环境造成严重破坏；在月球留存核废料，是对后代的不负责任，违背可持续发展原则；主张将相关资金投入可再生能源技术研发，而非高风险的核技术。

•反对派科研界人士：部分科学家对计划的技术可行性与安全性提出明确质疑，认为月球极端温差、低重力、强辐射环境下，反应堆长期稳定运行的技术难题尚未完全解决；现有设计方案存在使用寿命短、安全保护机制不足等缺陷，可能引发严重的安全事故。

•公众与民间团体：普通公众最核心的关切是核安全风险，对发射事故、放射性泄漏的可能性存在强烈焦虑；部分民间团体则批评项目决策过程缺乏透明度与公众参与，存在利益集团操控的风险，要求政府开展更充分的风险评估与公众咨询。

6.1.3 中间派的平衡观点

除明确的支持与反对方外，大量专家学者与机构持中间立场，主张在技术创新与安全管控之间寻求平衡。中间派普遍认可太空核能技术的必要性与发展前景，但认为应采取更谨慎的渐进式发展策略，先完成充分的地面测试与小规模太空试验，验证技术安全性后再逐步扩大规模；同时主张美国应与国际社会合作，共同制定太空核能的安全标准与监管机制，而非单方面推进，通过国际合作降低技术风险、提升项目的国际可接受性。

6.2 国际社会多元化立场

国际社会对美国该计划的反应呈现显著的多元化特征，核心可分为四大类：

1.美国盟友国家的复杂态度：欧洲、日本、加拿大等传统盟友，对计划的态度呈现明显分化。部分国家对美国的战略需求表示理解，认为美国保持太空技术领先，有利于维护现有国际太空秩序；但日本、加拿大等曾受核事故影响的国家，对太空核能的安全风险高度关切，强调任何太空核能项目必须严格遵守国际安全标准。欧洲航天局（ESA）表示正密切关注计划进展，同时强调将坚守国际法律框架与安全规范。

2.中俄的战略竞争立场：中国与俄罗斯对美国的计划持明确的竞争态度，将其视为美国推进太空军事化、巩固太空霸权的核心举措。面对美国的激进时间表，中俄大概率将加速月球核电站合作进程，在技术研发与部署时间上与美国展开全面竞赛，同时在国际场合强调和平利用太空的原则，推动建立更具约束力的国际太空核能监管规则。

3.发展中国家的普遍担忧：广大发展中国家对该计划表达了明确担忧，认为大国在太空部署核动力系统，将加剧全球地缘紧张局势，引发太空军备竞赛，同时会进一步扩大航天强国与发展中国家的技术差距，使发展中国家在太空领域更加边缘化。发展中国家普遍呼吁联合国发挥主导作用，推动建立多边合作机制，确保太空技术发展造福全人类，而非成为大国争霸的工具。

4.国际组织的中立审慎立场：国际原子能机构（IAEA）、联合国和平利用外层空间委员会（COPUOS）等国际组织，持中立审慎态度。IAEA 致力于推动建立国际太空核能安全框架，强调核不扩散原则与安全管控要求；COPUOS 则为各国提供规则制定的协商平台，但因各国立场分歧显著，目前尚未形成统一的强制性规范。

七、未来发展前景

7.1 技术与政策演进方向

7.1.1 技术发展路径预判

基于当前技术基础与计划路线图，美国太空核能技术将呈现三阶段发展特征：

1. 近期技术验证阶段（2026-2030）：核心完成 SR-1 轨道反应堆与 LR-1 月球反应堆的技术验证，重点突破反应堆太空环境启动与稳定运行、高效热电转换、极端环境适配等核心技术，若验证成功，将为后续规模化应用奠定坚实基础；

2. 中期技术成熟阶段（2030-2035）：基于前期验证结果，开发 100kWe 以上高功率反应堆系统，重点提升反应堆功率密度、延长使用寿命、实现自主运行与故障诊断，完成载人火星任务核动力系统、大型月球基地能源系统的技术定型；

3. 长期技术突破阶段（2035 年后）：重点突破小型可控聚变反应堆、核能直接能量转换等颠覆性技术，同时实现反应堆模块化、标准化设计，可根据任务需求灵活组合，大幅提升系统通用性与经济性。

7.1.2 政策与治理演进方向

国内政策层面，预计 2030 年前美国国会将通过《太空核能安全法》，明确项目许可程序、责任框架与赔偿标准，完善国内监管体系；同时将出台税收优惠、研发资助等激励政策，鼓励私营企业深度参与，推动技术商业化落地。

国际治理层面，美国大概率将联合盟友推动制定“太空核能安全行为准则”，建立非约束性国际标准，试图主导全球规则制定；IAEA 与 COPUOS 的角色将进一步增强，大概率将推动建立太空核能安全数据库、发射前审查服务等机制；但因各国立场分歧显著，短期内难以形成具有强制约束力的多边国际条约。

7.2 分阶段情景预判与核心风险

综合计划的落地支撑条件与潜在挑战，对其发展前景做出分情景预判：

短期前景（2026-2031 年）：核心里程碑大概率落地，实现历史性突破

该阶段的示范项目落地具备极强的确定性，即使出现延期，幅度也不会超过 1-2 年，不会出现历史上项目全面下马的情况。大概率将实现三大核心突破：2028 年完成空间裂变反应堆在轨飞行验证，突破美国半个多世纪以来空间裂变堆 “零部署” 的困局；2030 年完成月球表面≥20 千瓦级裂变反应堆部署，实现美国首次地外天体核反应堆落地；2031 年国防部完成军用中功率在轨反应堆部署，实现太空军事核动力能力突破。

该阶段的核心变量为 HALEU 燃料本土产能缺口，能源部可通过高浓铀稀释、盟友进口等方式解决短期示范项目的燃料需求，仅会导致里程碑小幅延期，不会造成项目终止。

中期前景（2031-2040 年）：技术落地分化，大概率形成中美俄三足鼎立格局

•乐观情景（概率30%）：预算持续稳定，HALEU 本土产能全面落地，国际竞争压力持续加大，美国完成百千瓦级高功率空间堆技术定型，实现月球、地球轨道规模化部署，完成核热推进 / 核电推进工程化应用，支撑载人火星任务核动力系统落地，巩固全球技术与规则领导地位，同时技术反向赋能地面先进核能产业。

•中性情景（概率55%）：核心技术完成落地，但规模化部署进度滞后，仅完成少量示范部署，载人火星任务核动力系统延期；全球技术领先优势被中俄大幅缩小，形成中美俄三足鼎立的太空核能格局，美国在国际规则制定上的主导权被显著削弱。

•悲观情景（概率15%）：预算大幅削减，HALEU 供应链瓶颈长期无法突破，发生核安全事故引发国内强烈反对，项目大幅缩水，仅完成少量技术验证，历史上 “重研发、轻落地” 的困局再次出现。

长期前景（2040 年以后）：决定太空格局的核心基础设施

若计划顺利推进，美国将建立完整的太空核能技术、供应链与标准体系，形成地月经济、深空探索的核心能源底座，支撑其在月球资源开发、载人火星登陆、外太阳系探测领域的长期领先地位，同时推动小型化核能技术的全面商业化，改变全球核能产业格局。若计划进展不顺，美国将在深空探索与地月空间战略竞争中失去核心主动权，其太空霸权优势将被大幅削弱，全球太空格局将从美国一家独大转向多极化发展。

7.3 核心不确定性风险

计划的最终走向，仍受五大核心风险变量制约：

1. 供应链风险：HALEU 燃料本土产能缺口是短期最大卡脖子风险，若产能爬坡不及预期，将直接导致项目进度滞后；

2. 政治与预算风险：美国政治周期变化、联邦预算收紧，可能导致项目优先级下调、预算削减，是中长期最大的不确定性因素；

3. 技术与安全风险：极端环境下的工程化难题、发射与运行阶段的核安全事故，可能引发项目停滞甚至全面终止；

4. 国际竞争风险：中俄在太空核能领域的快速进展，可能使美国丧失技术领先优势，其规则主导权目标大概率难以完全实现；

5. 跨机构协同风险：NASA、国防部、能源部的需求分歧，以及政府与商业企业的合作矛盾，可能拖累项目推进效率，导致成本超支与进度延期。

附件

NSTM-3 April 14, 2026

《国家空间技术备忘录》-3，2026年4月14日

FROM: MICHAEL J. KRATSIOS ASSISTANT TO THE PRESIDENT FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY DIRECTOR, OFFICE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY POLICY

发件人:迈克尔·J·克拉齐奥斯 总统科学与技术助理 科学与技术政策办公室主任

SUBJECT: National Initiative for American Space Nuclear Power

主题:美国空间核能国家倡议

President Trump’s Executive Order (EO) 14369, "Ensuring American Space Superiority" (December 18, 2025), established the bold and ambitious goal of enabling near-term use of space nuclear power by deploying nuclear reactors on the Moon and in orbit, including a lunar surface reactor ready for launch by 2030. As directed in the EO, the Office of Science and Technology Policy (OSTP) will coordinate implementation of these goals through the National Initiative for American Space Nuclear Power (Initiative). This memorandum provides guidance to Federal departments and agencies (agencies) on achieving the President’s priority for space nuclear power through this Initiative.

特朗普总统的第14369号行政命令《确保美国太空优势》(2025年12月18日)确立了一个大胆而雄心勃勃的目标，即通过在月球和轨道上部署核反应堆，实现近期太空核能的使用，包括到2030年准备好发射的月球表面反应堆。按照行政命令的指示，科学与技术政策办公室(OSTP)将通过美国空间核能国家倡议(该倡议)协调这些目标的实施。本备忘录就通过该倡议实现总统的太空核能优先事项，向联邦各部门和机构(各机构)提供指导。

2.Establishing the National Initiative for American Space Nuclear Power

1. 确立美国空间核能国家倡议

The United States will lead the world in developing and deploying space nuclear power for exploration, commerce, and defense. Agencies will establish cost-effective partnerships with private-sector innovators to meet near-term objectives that include safely deploying nuclear reactors in orbit as early as 2028 and on the Moon as early as 2030. Achieving these near-term objectives will establish technological viability essential to unlocking space exploration, commerce, and defense applications.

美国将在开发和部署用于探索、商业和国防的太空核能方面引领世界。各机构将与私营部门创新者建立具有成本效益的伙伴关系，以实现近期目标，包括最早在2028年在轨道上安全部署核反应堆，最早在2030年在月球上部署。实现这些近期目标将确立开启太空探索、商业和国防应用所必需的技术可行性。

The National Initiative for American Space Nuclear Power will:

美国空间核能国家倡议将:

a. Sustain high-level focus and attention from the White House and relevant agencies, to enable a path that is both ambitious and achievable;

a. 保持白宫和相关机构的高度关注，以实现一个既雄心勃勃又切实可行的路径；

b. Undertake structured and risk-informed development through progressively higher nuclear power levels and advancement of other key technical capabilities;

b. 通过逐步提高核电水平和推进其他关键技术能力，进行结构化且基于风险的开发；

C. Assign clear accountable leadership for each project and program within the Initiative;

C. 为该倡议内的每个项目和计划指定明确的责任领导；

d. Ensure close coordination between participating agencies to maximize cost efficiencies and minimize technical and schedule risk, including on regulatory processes and requirements for reactor development, testing, transportation, and launch; reactor and radiator design; power conversion; materials development; ground testing, handling, and storage; specialized training for relevant personnel; and development of higher-power systems for in-space applications;

d. 确保参与机构之间密切协调，以最大限度地提高成本效益，最小化技术和进度风险，包括反应堆开发、测试、运输和发射的监管流程和要求；反应堆和散热器设计；功率转换；材料开发；地面测试、处理和储存；相关人员的专业培训；以及用于太空应用的高功率系统的开发；

e. Coordinate where possible with terrestrial nuclear power efforts to capitalize on relevant supply chains, modeling capabilities, materials data, and subject matter expertise;

e. 尽可能与地面核电工作进行协调，以利用相关供应链、建模能力、材料数据和主题专业知识；

f. Identify opportunities for efficiencies and early action in safety analysis, environmental assessments, and launch approval processes to meet requirements on objective timelines, such as nuclear system-specific safety analysis across relevant missions, safety analysis reciprocity between participating agencies, and shared environmental assessments for similar activities;

f. 在安全分析、环境评估和发射批准流程中识别提高效率和早期行动的机会，以满足客观时间表的要求，例如跨相关任务的核系统特定安全分析、参与机构之间的安全分析对等性以及类似活动的共享环境评估；

g. Leverage and enable private sector innovation, including by involving multiple participants to distribute risk and increase likelihood of success, enabling access to technical expertise and capabilities in agencies and National laboratories, and facilitating pathways to commercialization of space nuclear technologies;

g. 利用并促进私营部门创新，包括通过让多个参与者分担风险并增加成功可能性，使能够获取各机构和国家实验室的技术专长和能力，并促进太空核技术的商业化途径；

h. Make efficient use of existing space nuclear funding across agencies, and other applicable resources where appropriate, with a particular focus on contributing directly toward achieving the near-term objectives outlined through this initiative; and

h. 有效利用各机构现有的太空核资金以及其他适用资源，特别注重直接为实现本倡议概述的近期目标做出贡献；以及

i. Prioritize the efficient use of resources to achieve intended objectives, deliver measurable results, and optimize outcomes within established fiscal parameters and subject to the availability of appropriations.

i. 优先高效利用资源以实现预期目标，取得可衡量的成果，并在既定财政参数内并根据拨款情况优化结果。

2.Strategy

2. 战略

The overall strategy for the Initiative is to conduct parallel and mutually-reinforcing National Aeronautics and Space Administration (NASA) and Department of War (DOW) design competitions to enable near-term demonstration and use of low- to mid-power space reactors in orbit and on the lunar surface, and prepare to deploy high-power reactors in the 2030s.

该倡议的总体战略是开展并行且相互促进的美国国家航空航天局(NASA)和战争部(DOW)设计竞赛，以实现低至中功率空间反应堆在轨道和月球表面的近期演示和使用，并为在2030年代部署高功率反应堆做好准备。

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