ارتش ایالات متحده آمریکا دو قرارداد برای تولید سامانه پیشران هسته‌ای فضایی منعقد کرده است، با این هدف که تا سال ۲۰۲۷، پیش‌نمونه‌های مداری را به پرواز درآورد.

واحد نوآوری دفاعی پنتاگون که وظیفه به‌کارگیری فناوری‌های تجاری برای حل مشکلات نظامی را بر عهده دارد این قراردادها را با شرکت‌های آولانچ انرژی (Avalanche Energy) و اولترا سیف نیوکلیر (Ultra Safe Nuclear) بست که هر دو در سیاتل واشنگتن مستقرند.

در بیانیه‌ای اعلام شده است با این دو قرارداد «راهکارهایی» فراهم می‌کنند «تا فضاپیماهای کوچک بتوانند در فضای بین زمین و ماه آزادانه مانور بدهند و بتوانند ظرفیت باربری بالا داشته باشند تا گستره ماموریت‌های فضایی وزارت دفاع  افزایش یابد». اصطلاح «این سوی ماه» (cis-lunar) به فضای میان زمین و ماه و مدار ماه اشاره دارد.

رایان وید، سرگرد نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا و مدیر طرح قدرت و رانش پیشرفته هسته‌ای پنتاگون، در بیانیه‌ای اعلام کرد: «فناوری‌های پیشرفته هسته‌ای سرعت، قدرت و قابلیت واکنش‌ لازم را برای داشتن دست بالا در مانور در فضا تامین می‌کند.»

«توسعه و بهره‌برداری فناوری هسته‌ای از دیرباز با دولت بوده است ولی ما مجموعه‌ای رو به رونق از شرکت‌های تجاری شامل شرکت‌های نوآفرین کشف کرده‌ایم که در زمینه هسته‌ای فضایی مشغول نوآوری‌اند.»

شرکت اولترا سیف نیوکلیر مشغول تحقیق روی نسل جدید باتری رادیوایزوتوپی است که از واپاشی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو مانند امریکیوم ۲۴۱ و پلوتونیوم ۲۳۸ برای تولید برق استفاده می‌کند.

در ماموریت‌های ناسا در عمق فضا مانند وویجر، کسینی و فضاپیمای نیو هورایزن از فناوری‌های مشابهی برای تولید برق استفاده شده است. در این بیانیه آمده است فناوری شرکت اولترا سیف نیوکلیر می‌تواند ۱۰ برابر سامانه‌های رادیوایزوتوپی موجود نیرو تولید کند.

هم‌زمان، شرکت آولانچ انرژی مشغول تولید راکتور گداختی کوچکی موسوم به اوربیترون است.

گداخت همان واکنش اتمی‌-حرارتی است که در خورشید رخ می‌دهد و در جریان آن، اتم‌های هیدروژن تحت فشار بسیار زیاد به یکدیگر فشرده می‌شوند و اتم‌های هلیوم را تشکیل می‌دهند. این واکنش بیش از شکافت هسته‌ای انرژی آزاد می‌کند. شکافت هسته‌ای واکنشی زنجیره‌ای است که اتم‌های بزرگ عناصر سنگینی مانند اورانیوم را می‌شکند و انرژی لازم برای نیروگاه‌های هسته‌ای موجود در زمین را تامین می‌کند.

در وب‌سایت شرکت آولانچ انرژی آمده است بیشتر تحقیق‌ها در زمینه راکتور گداختی تاکنون با تکیه بر ماشین‌آلات بزرگ انجام شده و تا امروز هیچ روشی نبوده است که انرژی بیشتر از میزان مصرفش تولید کند.

اگر پیش‌نمونه‌های اربیترون شرکت آولانچ انرژی یا باتری رادیوایزوتوپی شرکت اولترا سیف نیوکلیر موفقیت‌آمیز باشد، می‌توان از آن‌ها برای تامین انرژی فضاپیمای الکتریکی هسته‌ای استفاده کرد. چنین فضاپیمایی از فناوری رانشگر مشابه ماهواره‌های موجود استفاده می‌کند، یعنی از برق برای شتاب دادن به خروج ذرات پیشران باردار از رانشگر و تولید نیروی رانش استفاده می‌شود.

رانشگرها نیروی رانشی کمتری با کارایی بالا تولید می‌کنند  و بنابراین به فضاپیما امکان می‌دهند تا به‌مرور به سرعت بسیار بالایی برسد در حالی که از پیشران بسیار کمتری نسبت به موشک‌های شیمیایی استفاده می‌کنند.

استفاده از منبع انرژی هسته‌ای به‌جای انرژی خورشیدی یا دیگر منابع انرژی به رانشگرها امکان می‌دهد کارآمدتر، به‌مدت طولانی‌تر و در نبودِ نور فراوان خورشید کار کنند.

اوربیترون می‌تواند پایه‌ای برای فضاپیمای حرارتی هسته‌ای هم باشد. راکتور هسته‌ای در چنین فضاپیمایی به‌جای آن که فقط برق تولید کند، با گرم کردن پیشران مایع مانند هیدروژن مایع، نیروی رانش تولید می‌کند که با خروج از موتور، نیروی رانش قوی هم‌اندازه موشک‌های شیمیایی تولید می‌کند ولی کارایی آن دو برابر است.

در بیانیه سرگرد رید آمده است: «سامانه‌های شیمیایی و خورشیدی نمی‌توانند انرژی مورد نیاز در ماموریت‌های آینده وزارت دفاع را تامین کنند.»

فقط ارتش ایالات متحده آمریکا نیست که به سامانه‌های پیشران هسته‌ای علاقه دارد. ناسا نیز در سال ۲۰۲۱، با همکاری وزارت نیروی ایالات متحده آمریکا، با چندین شرکت‌ــ از جمله شرکت اولترا سیف‌ نیوکلیر تکنولوجیزــ برای تحقیق در مورد فناوری‌های پیشران هسته‌ای قراردادهایی منعقد کرد.

ناسا با توجه به برنامه‌هایی که برای فرستادن انسان به مریخ در دهه ۲۰۴۰ دارد، به یافتن راه‌هایی برای کاهش مدت سفر فضانوردان به مریخ علاقه‌مند است و پیشرانش هسته‌ای می‌تواند سفر رفت و برگشت سه ساله در چنین ماموریتی را به دو سال کاهش دهد.

آنتونی کالومینو، رئیس گروه فناوری هسته‌ای در اداره فناوری فضایی ناسا، با صدور بیانیه‌ای اعلام کرد: «برای اعزام انسان به مریخ هر دو گزینه پیشرانش الکتریکی هسته‌ای و حرارتی هسته‌ای را در دست بررسی داریم. هرکدام از این فناوری‌ها برتری‌ها و چالش‌های منحصر‌به‌فرد خودشان را دارند که برای تعیین گزینه ترجیحی نهایی باید به‌دقت مدنظر قرار گیرند.»