Актуальность темы исследования обусловлена отсутствием на сегодняшний день глубоких проектных проработок перспективных космических аппаратов (КА), результатов проектных работ по техническому облику КА, транспортирующего радиоактивные отходы (РАО) в режиме «самодоставка», когда радиоактивные отходы являются первичным источником энергии. В статье рассмотрены проблемы, связанные с космическим способом захоронения РАО. Для оптимального решения указанной задачи целесообразно оценить возможности технической реализации этого способа. Предложенный авторами подход к проектированию КА такого класса предопределяет разработку новой системы многоуровнего проектирования КА для космического захоронения РАО: внешнее проектирование; формирование проектного облика КА; внутреннее проектирование; формирование технических решений КА. Разработана система многоуровневого проектирования, позволяющая исследовать технический облик КА (для транспортировки РАО в режиме «самодоставка») и его отдельных агрегатов с учетом многофакторности (режимов работы, нагрузок, используемых материалов и т.д.). Предложена единая электронная модель для системы многоуровневого проектирования, связывающая внешнее и внутреннее проектирование КА с учетом параметров рабочего процесса его агрегатов, что позволяет сформировать требования к энергодвигательной установке КА, его конструктивно-компоновочной схеме, массогабаритным характеристикам, теплофизическому состоянию его узлов и агрегатов. Ключевые слова: космический аппарат, радиоактивные отходы, энергобаллистические характеристики, массоэнергетические характеристики, энергоустановка, электроракетный двигатель, конструктивно-компоновочная схема, конструктивно-силовая схема, режим «самодоставка».