本申请实施例提供一种热管式空间核反应堆电源，包括：堆芯、屏蔽体、多个一级直热管、多个二级直热管以及温差发电器件。屏蔽体置于堆芯的轴向一侧。一级直热管的第一端置于堆芯中，第二端延伸至屏蔽体中，一级直热管相对堆芯的轴线倾斜设置在堆芯中。二级直热管的第一端在屏蔽体内与一级直热管的第二端热连接，相互连接的一级直热管和二级直热管呈不共线布置。温差发电器件的热端与二级直热管的第二端热连接。本申请实施例的热管式空间核反应堆电源，通过一级直热管与二级直热管之间的热连接，避免了使用弯曲热管制造加工难度大的问题。同时一级直热管倾斜设置在堆芯中的布置方式有利于减小燃料的轴向功率不均匀因子，提高燃料的释热率。