NASAは、私たちを月、火星、そしてその先へと戻すミッションを追求するために、多くの次世代推進コンセプトを探求してきました。既存のコンセプトには利点があります–化学ロケットは高いエネルギー密度を持ち、イオンエンジンは非常に燃料効率が良いのですが–私たちの将来への期待は、効率と出力を組み合わせる代替手段を見つけることにかかっています。
この目的のために、NASAのマーシャル宇宙飛行センターの研究者たちは、再び核ロケットの開発を目指しています。 NASAのゲーム変更開発プログラムの一環として、原子力熱推進（NTP）プロジェクトは、より少ない燃料を使用して重いペイロードを遠方の惑星に、比較的短い時間で配送できる高効率宇宙船の作成を見る。
NASAのマーシャル宇宙飛行センターでのNTPプロジェクトのプロジェクトであるソニーミッチェルは、最近のNASAの報道声明で次のように述べています。
「私たちが太陽系に押し込むとき、原子力推進は、火星の表面とその向こうの世界に人間の到達範囲を拡張するための真に実行可能な唯一の技術オプションを提供するかもしれません。私たちは、人間の探査のために深宇宙を開くことができるテクノロジーに取り組んでいることに興奮しています。」
これを確認するために、NASAは、バージニアに本拠を置くエネルギーおよびテクノロジー企業であるBWX Technologies（BWXT）とパートナーシップを結びました。火星への将来の乗組員派遣ミッションをサポートする必要がある原子炉の開発においてNASAを支援するために、同社の子会社（BWXT Nuclear Energy、Inc.）は、1880万ドル相当の3年間の契約を獲得しました。
NASAと協力するこの3年間で、BWXTはNTPテクノロジの実装に必要な技術的およびプログラム的なデータを提供します。これは、プロトタイプの燃料要素の製造とテストからなり、NASAが原子力の認可と規制要件を解決するのに役立ちます。 BWXTは、NASAプランナーが実現可能性の問題に対処し、NTPプログラムで手頃な価格で対処するのにも役立ちます。
BWXTの社長兼最高経営責任者であるRex D. Geveden氏は、この合意について次のように述べています。
「BWXTは、火星ミッションを支援するこのエキサイティングな核宇宙計画でNASAと協力できたことを非常に嬉しく思います。私たちは、原子力宇宙船用の原子炉と燃料を設計、開発、製造する独自の資格を持っています。これは、私たちの能力を宇宙市場に展開する絶好の機会です。そこでは、原子力推進力と核表面電力の長期的な成長の機会が見られます。」
NTPロケットでは、反応器内の液体水素を加熱するためにウランまたは重水素反応を使用して、イオン化された水素ガス（プラズマ）に変え、ロケットノズルを通過して推力を生成します。原子力電気推進（NEC）として知られる2つ目の可能な方法は、同じ基本的な原子炉が熱とエネルギーを電気エネルギーに変換し、それが電気エンジンに動力を供給することです。
どちらの場合も、ロケットは、NASAおよび他のすべての宇宙機関の主力である化学推進剤ではなく、核分裂に依存して推進力を生成します。この従来の形式の推進力と比較すると、どちらのタイプの核エンジンにも多くの利点があります。最初で最も明白なのは、ロケット燃料と比較して提供される事実上無制限のエネルギー密度です。
これにより、必要な推進剤の総量が削減され、打ち上げ重量と個々のミッションのコストが削減されます。より強力な核エンジンは、トリップ時間の短縮を意味します。 NASAはすでに、NTPシステムによって火星への航海を6か月ではなく4か月にすると、宇宙飛行士が飛行中に受ける放射線の量を減らすことができると見積もっています。
公平を期すために、宇宙を探索するために核ロケットを使用するという概念は新しいものではありません。実際、NASAは、宇宙原子力推進局の下で核推進の可能性を広範囲に調査してきました。実際、1959年から1972年の間に、SNPOは、ネバダ州ジャッカスフラッツのAECネバダテストサイトにある核ロケット開発ステーションで23回の原子炉テストを実施しました。
1963年に、SNPOは月と惑星間の宇宙への長距離の乗組員の任務のための核熱推進を開発するためのロケット車両用途の核エンジン（NERVA）プログラムも作成しました。これにより、SNPOが火星への乗組員のミッションの要件を満たしていると認定した核熱エンジンであるNRX / XEが作成されました。
ソビエト連邦は1960年代に同様の研究を行い、N-1ロケットの上段でそれらを使用することを望んでいました。これらの努力にもかかわらず、予算削減、公共の関心の喪失、およびアポロ計画が完了した後の宇宙競争の一般的な縮小の組み合わせにより、核ロケットはこれまでサービスに参加しませんでした。
しかし、現在の宇宙探査への関心と火星以降に提案された野心的な使命を考えると、核ロケットがようやく実用化されるようです。検討されている人気のアイデアの1つは、核エンジンと従来のスラスタの両方に依存する多段ロケットです。これは、「バイモーダル宇宙船」と呼ばれるコンセプトです。このアイデアの主要な支持者は、NASAマーシャル宇宙飛行センターのマイケルG.ハウツ博士です。
2014年、ハウツ博士はバイモーダルロケット（およびその他の核の概念）が「宇宙探査の革新的な技術」をどのように表現しているかを概説するプレゼンテーションを行いました。例として、NASAが提案した火星への乗組員派遣ミッションの主要な技術である宇宙発射システム（SLS）に、下段に化学ロケット、上段に核熱エンジンをどのように装備できるかを説明しました。
この設定では、ロケットが軌道に到達するまで核エンジンは「冷たい」ままであり、その時点で上段が配備され、原子炉が起動して推力を発生させます。レポートで引用されている他の例としては、太陽系外の有人ミッションのための、外側の太陽系とカイパーベルトを探査できる長距離衛星や高速で効率的な輸送などがあります。
同社の新しい契約は、2019年9月30日まで続く予定です。その時点で、原子力熱推進プロジェクトは、低濃縮ウラン燃料の使用の実現可能性を決定します。その後、プロジェクトは1年間を費やして、必要な燃料要素を製造する能力をテストおよび改善します。すべてがうまくいけば、NASAの「火星への旅」にいくつかの核エンジンが組み込まれる可能性があることを期待できます。
