美国国家航空航天局（NASA）和国防高级研究计划局（DARPA）于2023年1月25日宣布，将联合研制“核热火箭发动机”，最早将于2027年进行太空示范试验。
核热火箭是核动力火箭的一种，比传统火箭发动机的效率高2~5倍，如果能够实现，将有助于缩短载人火星探测的飞行时间，降低宇航员的风险。
核热火箭（nuclear thermal rocket）是一种核动力火箭，其工作原理是使用核反应堆对液体推进剂进行加热，产生的高温高压气体从喷嘴中喷射以推动宇宙飞船。
包括核裂变在内的基本过程等，与核电站的核反应堆相同，即喷射核反应堆的一次冷却水。另一方面，美国宇航局和DARPA开发的核热火箭的特点是使用高纯度低浓缩铀(HALEU)作为燃料，减少了物流和可获得性的障碍，并计划加入安全措施，确保裂变反应只有在到达太空时才开启。
推进剂除了和传统火箭一样的液态氢外，还可以使用水。
传统火箭发动机大多通过燃烧推进剂产生的气体进行喷射飞行。这样的火箭被称为“化学推进火箭”。与化学推进相比，核热火箭的效率有望提高2~5倍。这将实现向月球输送大质量物资、实现载人火星探测、让无人探测器飞到太阳系尽头等此前火箭技术难以完成的任务。
比如，现在的技术，从地球到火星最短也要半年左右，这可以缩短到4个月。如果航行时间缩短，可以减少飞船上宇航员受到的宇宙辐射量，从而降低健康风险。顺便一提，由于发动机发出的放射线量比宇宙放射线少，因此飞行时间越短，照射量越少。
另外，可以搭载的科学机器和物资增加，发动机也用于发电，比太阳能电池等发电获得更多的电力，这些都是优点。
现在，NASA等正在推进以将来实现载人火星探测为目标的国际宇宙探测计划“阿尔忒弥斯”，能更快到达火星的高效运输技术——核热火箭的实用化，将成为左右其实现的关键。
另外，DARPA原本是与民间企业等共同推进名为“DRACO（Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations）”的核热火箭开发项目，NASA加入了该计划。
在此次NASA与DARPA达成的协议中，DARPA将主导整个计划，包括火箭系统的整合和采购、认证、日程管理和安全。美国宇航局将主导核热火箭发动机的技术开发。
此次发表中指出，最早将于2027年，实施实际在宇宙空间喷射飞行的实证试验。
美国太空部队还表示支持DRACO，目的是为这次示范任务提供从地面到太空的发射火箭。
美国宇航局局长比尔·尼尔森说：“美国宇航局将与DARPA合作，最早在2027年开发出先进的核热火箭技术，并在太空中进行示范。这项新技术将使宇航员能够比以往任何时候都更快地在深空中穿梭。这是实现未来对火星的载人飞行任务所需要的关键技术。”
20世纪50~70年代，美国和苏联大力研究核火箭，不仅制造了试验用发动机，还进行了地面喷射试验。美国在阿波罗计划之后计划将其用于载人火星探测，苏联也曾考虑将其作为载人月球飞行用火箭的上段发动机，但在实用化之前都需要庞大的开发费用。因此，原本的载人月球和火星飞行计划被终止。没有必要以及出于安全等方面的考虑，这项研究被中断。但是当时的研究，在这次的开发中也起到了巨大的作用。
美国宇航局近年来加快了在太空中利用核能的研究和开发，除了核能火箭，美国宇航局还与美国能源部和私营企业等合作，探讨开发用于月球表面和火星的发电反应堆。此外，美国能源部还在研究开发更高性能的核热火箭发动机。
此外，还构想了利用小型原子炉发电的电力，驱动离子引擎和等离子引擎等电力推进引擎形式的原子能火箭。
除了原子能火箭之外，还有在宇宙飞船后面连续引爆核弹推进的“核脉冲火箭”，但是根据国际禁止在大气层内、宇宙空间及水中进行核武器试验的条约，通称“部分禁止核试验条约”，这一火箭技术难以实现。
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