發射性同位素加熱器 (RHU) 是通過放射性衰變提供熱量的小型設備。 它們類似于微型放射性同位素熱電發電機 (RTG)，通常每個提供大約 1 瓦的熱量，來自幾克钚 238 的衰變——盡管也可以使用其他放射性同位素。 這些 RHU 產生的熱量會持續釋放幾十年，理論上可以持續一個世紀或更長時間。

在航天器中，RHU 用于將其他組件保持在其工作溫度，這可能與航天器其他部分的溫度有很大不同。 在太空的真空中，航天器的任何不受陽光直射的部分都會冷卻到足以導致電子設備或精密科學儀器損壞的程度。 與電加熱器等其他部件保暖方式相比，它們更簡單、更可靠。

大多數月球和火星表面探測器使用 RHU 供熱，包括許多使用太陽能電池板而不是 RTG 發電的探測器。 例子包括 1969 年阿波羅 11 號在月球上部署的地震儀，其中含有 1.2 盎司（34 克）钚 238； 火星探路者； 以及火星探索漫游者精神號和機遇號。 RHU 在月球上特別有用，因為月球上的兩周夜晚漫長而寒冷。

幾乎所有火星以外的深空任務都使用 RHU 和 RTG。 太陽輻射隨著距太陽距離的平方而減少，因此需要額外的熱量來使航天器部件保持在標稱工作溫度。 其中一些熱量是通過電力產生的，因為它更容易控制，但電加熱器的效率遠低于 RHU，因為 RTG 僅將其熱量的百分之幾轉化為電能，而將其余熱量排入太空。

被送往土星的卡西尼-惠更斯號宇宙飛船載有 82 個這樣的裝置（此外還有三個用于發電的主要 RTG）。 相關的惠更斯探測器包含 35 個。

用于 NASA 任務的發射性同位素加熱器使用 Plutonium-238 作為熱源的同位素，因為 87.7 年的放射性半衰期意味著同位素的衰變不會限制任務壽命。 該同位素每克 238Pu 產生 0.57 瓦的熱能。

蘇聯的任務使用了其他同位素，例如 Lunokhod 月球車中使用的 Polonium-210 熱源。 Po-210 的半衰期約為 4 1?2 個月，每單位質量產生更多的熱能，但僅適用于持續時間較短的任務。 還提出了鍶 90。

雖然 RHU 和放射性同位素熱電發電機 (RTG) 都使用放射性同位素的衰變熱，但由于省略了熱電發電所需的熱電偶和散熱器/散熱器，RHU 通常要小得多。

RHU 和 RTG 均采用堅固耐用的耐熱外殼，可在發射或重返大氣層飛行器發生故障時安全地容納放射性同位素。 單個 1 瓦 RHU（包括屏蔽）的總質量約為 40 克。 也使用了類似的方案，例如熱電子發生器。

美國能源部開發了主要用于太空的通用熱源 (GPHS)。 這些 GPHS 可以單獨使用或以最多 18 個為一組用于組件加熱，但主要用作 RTG 的熱源。 每個 GPHS 包含四個包覆銥的 Pu-238 燃料芯塊，高 5 厘米，方形 10 厘米，重 1.44 千克。