Mars je od Zemlje u prosjeku udaljen oko 225 milijuna kilometara. U najboljem slučaju, raketa s konvencionalnim sustavom kemijske propulzije može pokriti Mars za oko sedam mjeseci, s udaljenosti od oko 60 milijuna kilometara. Međutim, kako bismo u budućnosti mogli izvršavati misije s ljudskom posadom, vrijeme putovanja mora se znatno smanjiti. Prema studiji Sveučilišta u Londonu (UCL), visoka izloženost zračenju u svemiru inače bi dovela do oštećenja organa kod astronauta. Nacionalna uprava za zrakoplovstvo i svemir (NASA) stoga već nekoliko godina radi na termonuklearnom pogonskom sustavu koji će omogućiti raketi da stigne do Crvenog planeta za oko 45 dana. Kina također želi skratiti vrijeme leta do Marsa nuklearnim raketnim motorom.
Nuklearna toplinska propulzija (NTP) koristi tekuće gorivo, poput vodika, koje se pumpa kroz jezgru reaktora. Unutar jezgre reaktora atomi urana se cijepaju i stvara se toplina. Ova toplina zagrijava pogonsko gorivo, koje se zatim izbacuje u svemir kroz mlaznicu kako bi se proizveo pogon. Tvrtka General Atomics (GA) razvila je i uspješno testirala gorivo za NTP. Testovi u NASA-inom centru za svemirske letove Marshall (MSFC) koristili su vodik kao gorivo. Ovo je izdržalo vršnu temperaturu od 2327 stupnjeva Celzijusa.
U testovima opterećenja, NTP je preživio šest toplinskih ciklusa bez oštećenja. Uvjete su identični pravim nuklearnim pogonskim sustavima i svaki je odgovarao 20-minutnom radu pri maksimalnoj snazi. Prema znanstvenicima, testovi pokazuju da gorivo može izdržati ekstremno visoke temperature koje NTP reaktor mora postići u svemiru. Osim toga, testovi pokazuju da NTP sustav može biti dva do tri puta učinkovitiji od kemijskih raketnih motora. GA će stoga nastaviti razvoj propulzijskog sustava u suradnji s NASA-om.
