核反应堆即原子能反应堆或反应堆，是能够维持可控自持链式核裂变反应，以实现核能利用的装置。太空核反应堆工作原理与陆地核反应堆一样，但外界环境不同，太空核反应堆是在太空飞行环境中使用。
　　卫星、飞行器等航天器推进系统分为化学推进、电推进，所需电能主要由太阳能电池板将太阳能转化成电能，但存在一定局限性。太空核反应堆独立于太阳运行，可以持续、有弹性地为航天器等提供能源，从而进一步满足长期太空探索和科学工作需求。
　　太空核反应堆是未来太空探索的关键能源，美国、英国等国家均在积极开展相关布局，相关企业包括英国罗尔斯•罗伊斯公司（Rolls-Royce）、Radiant、劳斯莱斯、西屋电气公司（Westinghouse Electric）、永恒原子能公司、SpaceNukes等。
　　Rolls-Royce于2021年1月与英国航天局合作，发布微型核反应堆早期设计协议，2022年两者签订用于推进小型核反应堆设计项目、价值约25万英镑的合同，2023年英国航天局为该项目投入290万英镑，2024年英国航天局通过国家太空创新计划，为Rolls-Royce提供480万英镑资金，计划在2030年前完成太空微型核反应堆首次轨道测试。
　　美国国家航空航天局（NASA）的裂变核能地表能源（FSP）项目旨在开发小型核裂变反应堆，以支持NASA在未来十年内实现月球示范目标。目前NASA和美国能源部（DOE）选择西屋电气公司依托FSP项目开发太空微型反应堆设计。美国太空军也资助了由密歇根大学牵头的一项基于微反应堆的核电推进系统项目。
　　我国也在进行太空核反应堆研发，其中“兆瓦级超小型液态金属冷却空间核反应堆电源”项目是我国首个空间核反应堆领域的国家重点研发计划，参与单位包括上海核工程研究设计院、西北核技术研究院、中国科学技术大学等四十多家，目前该项目已通过科技部组织的项目综合绩效评价，技术参数处于国际先进水平。
　　近年来，随着火箭技术、卫星技术的发展，人类正不断迈向太空时代。太空核反应堆是未来太空探索的关键能源，英国、美国、中国等国家均在进行太空核反应堆研究。近年来，我国核电技术发展迅猛，目前已超越美国、法国等核电大国，成为全球最大的核电国，这为太空核反应堆研制奠定了坚实基础。