本发明公开了一种适用于空间应用的VM循环热泵，包括：驱动组件、高温级排出器、第一气缸、第二气缸、高温换热器、中温换热器、输气管、低温级排出器及低温换热器；高温级排出器安装在第一气缸内，形成第一中温腔和高温腔；低温级排出器安装在第二气缸内，形成第二中温腔和低温腔；第一中温腔和第二中温腔连通组成中温腔；驱动组件用于分别驱动高温级排出器、低温级排出器的往复运动；且低温级排出器和高温级排出器保持运动相位差；高温换热器安装在高温腔外部；中温换热器安装在中温腔外部；低温换热器安装在低温腔外部。本发明能够实现核动力废热的直接驱动，将核电系统废热进行二次利用，有效提高系统能源的利用效率。