Inżynierowie w USA pracowali nad potencjalnym wykorzystaniem rakietowego silnika nuklearnego (Nuclear Thermal Propulsion - NTP) w latach 1955-1972. Obecnie amerykańska agencja kosmiczna powraca do tej idei w ramach programu Game Changing Development Program, nastawionego na szersze wykorzystanie rozwiązań dostarczanych przez przemysł i środowisko naukowe w eksploracji kosmosu. Zainteresowanie NTP wynika z faktu, że ten rodzaj napędu może potencjalnie wytworzyć aż dwukrotnie większy ciąg niż główne silniki promu kosmicznego NASA, uznawane za jedne z najefektywniejszych chemicznych źródeł napędu w historii.
W przypadku Nuclear Thermal Propulsion reaktor atomowy wykorzystywany jest jako źródło ciepła. Ciepło powoduje natomiast rozgrzanie zgromadzonego w zbiorniku ciekłego wodoru do temperatury na tyle wysokiej, że zamienia się on w zjonizowany gaz - plazmę. Rozgrzany wodór rozpręża się i ulatując przez dyszę nadaje statkowi ciąg.
Prace nad opracowaniem NTP ma obecnie podjąć dla NASA, w ramach trzyletniego zobowiązania, firma BWXT Nuclear Energy, należąca do BWX Technologies (BWXT). Kontrakt na realizację tego zadania opiewa na 18,8 mln USD. Reaktor jądrowy, który firma opracuje, będzie działał w oparciu o reakcję rozszczepienia jądra atomowego nisko wzbogaconego uranu.
Zastosowanie rakietowego silnika nuklearnego pozwoliłoby skrócić czas podróży na Marsa z sześciu do jedynie czterech miesięcy. Taka zmiana byłaby niezwykle korzystna dla astronautów, krócej narażonych dzęki temu na szkodliwe promieniowanie kosmiczne. NTP jest też znacząco lżejszy od tradycyjnego silnika chemicznego, co, w połączeniu ze skróceniem lotu, pozwoliłoby zabrać na Czewoną Planetę nieco mniej paliwa i zapasów dla załogi, natomiast więcej ładunku użytecznego - np. instrumentów naukowych.
Wielkim orędownikiem NTP jest dr Michael Houts z NASA Marshall Space Flight Center. Naukowiec lobbuje na rzecz wykorzystania rakiet bimodalnych (bimodal rockets) - wielostopniowych pojazdów, których pewne człony byłyby napędzane NTP, zaś pozostałe tradycyjnymi silnikami chemicznymi. Jego zdaniem, rakieta Space Launch System przeznaczona do zawiezienia ludzi na Marsa powinna mieć dolny stopień napędzany silnikiem chemicznym, zaś górny wyposażony w rakietowy silnik nuklearny. Według Houtsa górny człon SLS uaktywniałby się dopiero po dotarciu pojazdu na orbitę okołoziemską i odłączeniu od niepotrzebnego już dolnego członu rakiety.
Czytaj też: Kontrowersyjny EmDrive. Silnik urojony czy technologiczny przełom?