核火箭的发动机利用核反应或放射性物质衰变释放出的能量加热工作介质，工作介质通过喷管高速排出，产生推力，使宇宙飞船高速飞行。在美国和前苏联开展了一系列核热火箭研
发计划，并且进行了相关的核热火箭燃料的测试。其中的一些计划还达到了发动机地面试验的程度，技术成熟度达到6级，这些计划进行了多种燃料形式的开发，包括石墨基体燃料及复合燃料，CERMET燃料，颗粒状燃料，混合碳化物燃料等。核热火箭的性能是直接与材料性能和核燃料有关的。
前苏联对核热火箭的研究
1978 年，苏联在塞米巴拉金斯克试验场进行了核热火箭发动机的初步测试试验，对IRGIT核反应堆进行了多次功率测试。氢气是一种强效的化学还原剂，在高温下还原性更强。2000-3000摄氏度的高温氢气环境中，保持发动机的稳定工作是一个重大技术难题。苏联研制的三元碳化物燃料较好地解决了这个问题。然而，核热火箭发动机的核污染问题更大，一旦反应堆出现故障甚至是泄露，高温氢气带着高辐射性的核燃料喷出，将是一场巨大的环境灾难。上世纪80年代，苏联对RD-0410核热发动机的地面原型堆进行了多次试验，样机在试验台上进行了多次电加热试验，对3.5吨推力的RD-0410核热火箭发动机从材料、工艺到总体结构方案的正确性，为制造真正的核热火箭发动机做好了准备。但是，苏联末期动荡的几年毁灭了核热火箭发动机用于深空探索的梦想，苏联不堪重负的财政难以承担这些烧钱无数的航天项目，使用核热火箭发动机探测月球和火星的宏伟梦想，连同尚在襁褓中的核热火箭发动机在1988年被搁置。
美国核热火箭技术最新进展
2020年10月，美国国防高级研究项目局（DARPA）最近刚向华盛顿特区为国家安全机构提供工程和技术解决方案的鹰狮（Gryphon）技术公司签发了一项1400万美元的任务订单。这笔钱将用来支撑DARPA的“敏捷地月空间行动验证火箭”（DRACO，简称“天龙座”）计划。该计划的主要目标是要在地球轨道上对一种核热推进（NTP）系统进行验证。核热推进系统是利用裂变反应堆来把氢等推进剂加热到极高的温度，然后通过喷管排出，从而产生强大的推力。DARPA官员在介绍DARCO计划的材料中称，这项技术推重比可提高到电推进系统的约1万倍，比冲则将是传统化学火箭的2-5倍。DARPA表示，推进技术的这种提升对于“保持地月空间的天域感知”来说是必要的。
新思界
产业研究中心出具的《
2021年核热火箭行业竞争对手专项调研报告》显示，除了美俄两个传统航天强国，中国作为正在迅速崛起的航天大国，研究核火箭同样势在必行。中国已经启动由多个研究设计单位联合进行的核火箭项目，正在开展核动力方案论证和关键技术的研究，后续可能会形成热核、核电等多种动力方案，希望在2040年前后实现中国核动力空间穿梭机的重大突破。
