今天，我们介绍一种美军正在应用并且仍在积极升级的空间（太空）能量收集技术——小型模块化核反应堆技术。
该技术的特点是能够继续提高航宇系统和地面设施的能源利用效率，具有实现70%能效提升的技术潜力。
美国的“放射性同位素热电式发电机”（RTG）技术研发始于1950年代，俄亥俄州迈阿密斯堡的Mound实验室与美国原子能委员会和陆军通信兵签订合同，项目目标是将钋-210作为热源将热能直接转化为电能的放射性材料和热电偶，在伯特伦·C·布兰克博士的领导下展开研发工作。
1960年代，RTG技术成果开始在美军和NASA主导的空间项目上应用，比如美国海军的Transit 4A航天器使用的钚-238驱动器，先锋10号、先锋11号、旅行者1号、旅行者2号、伽利略号、尤利西斯号、卡西尼号、新地平线号和火星科学实验室使用的核辅助动力装置（SNAP）航天器电源，阿波罗12号～17号宇航员留在月球上的科学实验室也使用了SNAP 27系统，至今已有50多年的应用历史。
另外，美国的Nimbus、Transit和LES卫星也在使用RTG技术，SNAP-10A系统已经具有很高的成熟度。
美国空军使用RTG技术为潜艇和射程操作控制中心（ROCC）的遥感站和阿拉斯加的SEEK IGLOO雷达系统供电。
在医疗领域，238Pu供电的小型“钚电池”被用于心脏起搏器的“寿命长电池”（1970年代停止生产，但是截至2015年美国仍有90套左右的“钚电池”心脏起搏器）。
RTG的设计很简单，主要部件是一个坚固的放射性燃料仓，仓壁上放置热电偶，每个热电偶的外端与散热器相连。
燃料的放射性衰变产生热量，燃料和散热器之间的温差使热电偶发电。
热电偶是一种利用塞贝克效应将热能直接转化为电能的装置，两种金属（或半导体）在一个闭环中相互连接，如果两个连接点的温度不同，闭环中就会产生电流。
2013年，NASA研发成功了亚临界反应辅助的新型RTG，利用铍元素进行α中子反应，提供一种长寿命的中子源。
铍元素能够实现亚临界倍增，RTG中产生的裂变数量非常少，产生的伽马辐射可以忽略不计，但每次裂变反应释放的能量几乎是每次α衰变的30倍，达到200MeV，能够获得高达10%的能量增益，从而减少每次任务中所需的钚-238。
2015年，Aerojet Rocketdyne公司、eledyne能源系统公司、喷气推进实验室的多名专家，启动了先进放射性同位素热电式发电机（ARTG）项目，目标是通过研究质量、功率和效率之间的一阶设计权衡，研发使用分段热电材料比如先进热电偶（ATEC）的深空发电机。
先进分段热电技术可以使SiGe深空发电机的性能提升约60～70% ，这种基于通用多耦合热电设计的模块化ARTG可广泛应用于未来的空间任务，提供灵活的动力系统选择，帮助NASA最好地管理其燃料库存。
美国空军在中、远期还将继续发展“放射性同位素热电式发电机”这样的小型模块化核反应装置，比现有技术提供更多的动力和更大的能量密度，同时用小型化满足空间系统的减重要求，在越来越多的空间系统上应用核能。
