30 多年来，NASA 的深空探测器一直依赖放射性同位素温差发电机 (RTG)，这种装置利用钚 238 的衰变来加热热电偶并产生电力。现在，该航天机构准备用一种系统来取代这些笨重、昂贵且效率低下的 RTG，该系统以 19 世纪的发明为基础，以更少的放射性燃料提供更多的电力。
斯特林发动机于 1816 年由一位求知欲旺盛的苏格兰牧师罗伯特·斯特林获得专利，其结构本身非常简单：两个腔室或气缸，一个冷的和一个热的，包含一种“工作流体”（通常是空气、氦气或氢气），两者之间有一个再生器或热交换器。两个气缸之间的温度和压力差异导致工作流体膨胀和收缩，在交换器中来回流动并移动活塞。这个过程从而将热能（在 NASA 的例子中，由放射性衰变提供）转化为机械能。
“斯特林实际上是我们过去三十年来在某种程度上一直投资的东西，现在已经到了我们准备向前迈进的地步，”位于华盛顿特区 NASA 总部的太阳系探索项目主管之一戴夫·拉弗里说。
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洛克希德·马丁公司正在完成一个工程测试单元的最后润色工作，该单元应该在今年春天准备就绪：先进的斯特林放射性同位素发电机。发电机内部的两个斯特林转换器驱动线性交流发电机内的活塞，产生约 100 瓦的电力。该装置的长度将不到一码，宽度不到一英尺，足够小，可以放在小型汽车的后座上，重量仅为 40 多磅，不到典型 RTG 重量的一半。它的转换效率将达到 20% 到 30%，而 RTG 的转换效率仅为可怜的 6% 到 7%，同时只需要四分之一的放射性同位素燃料量。
这些特性转化为太空飞行的重要优势。由于斯特林装置体积更小，因此发射成本更低，这将使航天器能够携带更大的有效载荷。放射性燃料减少四倍——从 RTG 中的 20 磅减少到斯特林发动机中的 5 磅——也节省了资金，同时大大降低了发射飞行器在空中爆炸的最坏情况下的安全隐患。NASA 敏锐地意识到公众对放射性安全的担忧，正如拉弗里所说，“对于任何基于核的系统，我们都会经历整个国家环境政策法案程序”，该程序要求 NASA 在任何最终发射决定之前收集公众意见。
NASA 格伦研究中心热能转换部门主管理查德·沙尔滕斯解释说，一旦洛克希德完成初步测试，NASA 格伦将对该设备进行扩展评估，以开始其向飞行状态的过渡。“我们计划在 2012-2013 年的时间框架内，在未来的任务中推广这项技术的潜在应用，”沙尔滕斯说。他还指出，在各种环境中进行的超过 100,000 小时的实验室测试中，斯特林转换器“已经证明它们可以按预测的那样运行，并且具有与 RTG 相当的长寿命潜力”。
NASA 对斯特林放射性同位素发电机非常有信心，该机构已经邀请空间科学界提交基于斯特林的行星任务概念。拉弗里强调，发电机的首次任务至少要到 2009 年才能确定，但可能的任务包括飞往外行星以及载人登月或火星任务。“他们目前的总体设计是为了与深空星际环境或具有大气或真空的行星表面环境兼容，”拉弗里说。
最终，斯特林技术可能会完全取代 RTG。拉弗里预计，这将“成为一个新型[放射性同位素动力系统]系列的开端，该系列比我们目前可用的解决方案效率更高、成本更低”。斯特林牧师几乎无法想象，他巧妙的发明很可能成为推动太阳系探索下一个伟大时代的主要动力。