“雨云”号卫星。这些卫星经过长时间的空间运行后，放射性同位素衰变殆尽，再入大气层烧毁。美国在1964年4月发射“子午仪”号导航卫星时,因发射失败卫星所携带的放射性同位素源被烧毁,钚238散布在大气层中并扩散至全球。后来改用特种石墨作同位素源外壳，以防烧毁。1968年5月“雨云”号气象卫星发射失败时,核电源落入圣巴巴拉海峡，后被打捞上来。
苏联在1967～1982年共发射了24颗核动力卫星，都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀 235为燃料的热离子反应堆，功率为5～10千瓦。它们在200多公里的低轨道上工作,完成任务后核反应堆舱段与卫星体分离,并用小型火箭推到大约1000公里的轨道,可运行600年。
1978年1月24日，苏联“宇宙”954号核动力卫星发生故障，核反应堆舱段未能升高而自然陨落，未燃尽的带有放射性的卫星碎片散落在加拿大境内，造成严重污染。
1983年1月“宇宙”1402号核动力卫星发生类似故障,核反应堆舱段在南大西洋上空再入大气层时完全烧毁。
美国在“海盗”号探测器，“先驱者”10号、11号探测器，“旅行者”1号、2号探测器，木星和土星探测器中，都使用了同位素温差发电器作为电源。
卫星的核电源分为哪两类？
中国第一个钚－238同位素电池
中国第一个钚－238同位素电池已在中国原子能科学研究院诞生了，同位素电池的研制成功填补了中国长期以来在该研究领域的空白，标志着中国在核电源系统研究上迈出了重要的一步。同位素电池是利用放射性同位素衰变过程释放的热能，通过热电偶转换成电能，具有尺寸小、重量轻、性能稳定可靠、工作寿命长、环境耐受性好等特点，能为空间及各种特殊、恶劣环境条件下的高空、地面、海上和海底的自动观察站或信号站等提供能源。同位素电池在美、俄等国已实际应用，用于航天器的能源供应 。
随着中国空间探测的进一步发展（包括“登月计划”的启动）以及未来深空探测的需求，为中国航天器提供稳定、持久的能源已提到议事日程上来，作为迄今为止航天器仪器、设备最理想供电来源的同位素电池成为航天技术进步的重要标志，掌握同位素电池制备的一系列关键技术并具备自主研制生产能力显得尤为重要。2004年，原子能院同位素所承担了“百毫瓦级钚－238同位素电池研制”任务，在两年时间里要完成总体设计和一系列相关工艺研究，研制出样品 。
同位素所和协作单位并按制定的研究方案开展了大量的模拟实验、示踪实验、热实验等工作。最终检测表明电池性能完全达到了技术指标要求，辐射防护检测的各项指标均符合国家安全要求。中国第一个钚－238同位素电池诞生了。中国第一个钚－238同位素电池的研制成功是中国在核电源系统研究领域的重大突破，为继续探索、开发空间能源打下了坚实的基础 。
卫星用的核电源有两类：放射性同位素温差发电器功率较小，为几十至几百瓦；核反应堆电源功率较大，可达数千瓦至数十千瓦。美国在1965年发射的一颗军用卫星中，用反应堆温差发电器作为电源，由于电源调节器出现故障仅工作43天。以钚238放射性同位素作热源的同位素温差发电器，曾用于“子午仪”号导航卫星、“林肯”号试验卫星和“雨云”号卫星；前苏联在1967～1982年共发射了24颗核动力卫星，都属于海洋监视卫星。在外行星探测中，由于空间探测器远离太阳，难以利用太阳电池发电，必须采用核电源。
