斯特林發動機和冷卻器是兩種既有實用價值又有理論意義的設備。自1980年以來，美國國家航空航天局（the National Aeronautics and Space Administration，NASA）致力�斯特林發動機技術的開發，最初想用在汽車上，隨後轉向空間應用。作為空間輔助動力源產生裝置的斯特林發動機的開發工作始自1983年以來，主承包商是美國機械技術公司（Mechanical Technology Inc.，MTI）。這些斯特林空間發動機以氦氣作為工質，驅動直線交流發電機產生電力，其所有部件裝在一個完全密閉的殼體中。此後，面向地面和空間應用的斯特林發動機／發電機的開發工作都取得了顯著的進展。NASA有望在2017年前後發射一套斯特林發動機／發電機，作為深空應用的動力源。這種高效斯特林同位素發電機（the Stirling Radioisotope Generator.SRG）是由美國能源部（the Department of Energy，DOE）、洛克希德•馬丁公司（Lockheed Martin，位於馬裡蘭州的Bethesda）、太陽能源公司（Sunpower Inc.，位於俄亥俄州的Athens）和NASA所屬的格倫研究中心（Glenn Research Center，GRC）聯合開發的，擬用於NASA的空間科學任務，其潛在應用包括為深空探測航天器提供機載電源，或為無人火星漫遊車提供能源。在這些任務中使用先進的斯特林熱機，即發動機／發電機組合，不僅可滿足性能需求，而且會減輕系統質量，還可以為電推進提供能源。基於高溫熱頭的斯特林發動機與冷卻器的組合可以延長金星表面探測任務的時間。因此，GRC正在開發斯特林熱機相關的先進技術，以提高熱機和整個能源系統的比功率和效率，並已設定了下一代同位素斯特林能源系統的性能指標和減重目標。為達成這些目標，GRC策劃了一系列研發工作，包括：多維斯特林計算流體動力學（Computational Fluid Dynamics，CFD）模型的優化、驗證和應用研究；高溫材料、先進控制器、低振動技術、先進回熱器和輕質化變換器等研發。這些工作中，一部分由GRC自己完成，另一部分通過贈款或簽訂合同的方式由承包商.實施。