本发明属于空间核反应堆技术领域，具体涉及一种双模式空间核反应堆堆芯。包括设有热管(1)和氢气流道(9)的燃料块，氢气能够通过氢气流道(9)被燃料块加热后喷出作为动力，同时氢气还能够对燃料块产生降温作用。本发明的技术方案在推进模式和发电模式下热管(1)均可安全地运行于其适宜温度条件下，提升了燃料(11)与氢气工质之间的传热效率，另一方面也显著提升了燃料(11)与热管(1)之间的传热性能，可简化反应堆的运行方式，并提高系统的可靠性。