本发明公开了一种可重复使用的空间原子氧传感器，采用氧化钇稳定的氧化锆陶瓷作为原子氧传感器中的固体电解质，用于传输由原子氧与阴极作用后产生的氧离子，通过测量阴极与阳极之间由氧离子的流动所产生的电流的大小，测量空间原子氧通量。由于氧离子在氧化锆固体电解质中传输时不会造成电解质材料的剥蚀，因此，能够避免现有技术中由于传感器材料和原子氧相互作用被逐渐剥蚀的问题，所以本发明提供的这种传感器可以重复使用。此外，本发明提供的空间原子氧传感器，还具有体积小、重量轻和功耗低的特点，能够提高电流测量的灵敏度，满足对空间原子氧环境长时间和重复性地探测的需要。