空间核能是深空探测与地外基地的核心能源方案，熔盐堆凭借燃料冷却剂一体化、高温低压运行及固有安全等优势，成为重要备选。针对现有空间熔盐堆概念设计寿期短、依赖高富集度燃料，且传统中子输运方法难以兼顾精度与效率的瓶颈，本项目系统开展空间微型熔盐堆多目标优化设计与高效中子输运计算框架构建。通过融合蒙特卡罗、CFD、敏感性分析与遗传算法，对堆芯几何、材料及结构布局进行寻优；并创新开发用于空间微型熔盐堆的OpenMC与OpenMOC的两步法MC/MOC耦合输运体系，为我国先进空间核能系统研发提供关键技术支撑。

一是突破下一代空间反应堆长寿期免维护运行的核心限制。在严格控制堆芯发射质量的前提下，通过多目标优化，实现全功率运行超过20年、燃料富集度低于20wt%的设计目标，兼顾物理性能与防扩散政策要求，形成满足星表基地任务需求的轻量化堆芯方案。二是构建高精度、高效率的中子输运计算体系。克服传统蒙特卡罗耗时巨大、确定论方法难以适配熔盐堆高泄漏与强各向异性特征的缺陷，建立包含多群截面生成、输运修正与通量矩均匀化、三维特征线求解及加速技术的MC/MOC两步法框架，并分别在热堆与快堆构型中进行验证，为空间熔盐堆物理设计和安全分析提供可靠、自主的计算工具。

在堆芯设计上，成功实现堆芯质量低至2240kg的轻量化约束下，运行寿期超过20年、燃料富集度控制在19.75wt%的优化方案。在计算体系上，创新构建了熔盐堆两步法MC/MOC耦合中子输运体系：基于OpenMC开发多群截面模块，引入MHT技术抑制均匀化误差；基于OpenMOC搭建三维特征线求解器，结合线性源近似与CMFD加速大幅提升效率。经500MWth通道式热堆和微型空间快堆验证，采用轴向+径向复合分区与8群能群结构，配合遗传算法进行MOC参数单/双目标优化，最大功率分布误差均严控在10%以内，计算效率实现数量级飞跃。