Sabemos que el valor y el costo de lanzamiento de una nave espacial son muy altos, por lo que cuando las personas diseñan y fabrican naves espaciales, esperan extender la vida útil de la nave tanto como sea posible. Pero en muchos casos, la vida útil de una nave espacial está determinada por la vida útil de su fuente de energía en funcionamiento. Es decir, la nave espacial puede ser buena, pero no puede funcionar correctamente porque no hay energía. Por lo tanto, los diseñadores de naves espaciales intentan seleccionar y diseñar fuentes de alimentación con una larga vida útil en función de las características de las diferentes naves espaciales.
Hay tres fuentes de energía principales para las naves espaciales: fuente de energía química, fuente de energía de paneles solares y fuente de energía nuclear.
Existen dos tipos de fuentes de energía química: una es la batería de plata-zinc, que es una de las baterías que utilizamos a diario. También existen pilas de combustible de hidrógeno y oxígeno. Estas químicas tienen una duración de batería corta. En el espacio, a diferencia de lo que ocurre en la Tierra, las pilas de la radio se agotan y pueden desecharse en cualquier momento. Generalmente, las naves espaciales no pueden reemplazar baterías nuevas. Por lo tanto, las baterías químicas sólo se utilizan en naves espaciales de lanzamiento temprano o en naves espaciales que realizan misiones de corta duración.
Actualmente, el 60% de las naves espaciales que han entrado en el espacio utilizan paneles solares como fuente de energía. Convierte la energía solar directamente en electricidad. El panel solar es liviano, de estructura simple y es una fuente de energía de larga duración. Vienen en diferentes formas, algunos se extienden como velas y otros están adheridos a la superficie de la nave espacial para recibir más y mejor luz solar. Los paneles solares se utilizan a menudo junto con baterías. Normalmente, los paneles solares convierten la energía solar en electricidad para su uso en naves espaciales y también almacenan parte de esa electricidad en baterías. Cuando la nave espacial ingresa al área de sombra de la Tierra, el panel solar no puede funcionar y puede depender de la energía de la batería para garantizar que la nave espacial pueda continuar funcionando.
Cuando la nave espacial realiza una exploración interestelar, debido a que está demasiado lejos del sol, el suministro de energía de los paneles solares no puede funcionar correctamente, por lo que se utiliza un reactor nuclear como fuente de energía. Los suministros de energía nuclear también son suministros de energía de larga duración. Para evitar verse afectados por la sombra de la Tierra, muchos satélites utilizados con fines militares también utilizan energía nuclear.