Bằng cách sử dụng năng lượng hạt nhân để vận hành phi thuyền không gian, các nhà khoa học Nga tin rằng có thể rút ngắn chuyến du hành tới sao Hỏa chỉ còn 45 ngày, nhanh hơn rất nhiều so với kế hoạch trước giờ là 18 tháng. Các thử nghiệm dự kiến sẽ triển khai vào năm 2018 và nếu thành công, đây chẳng những giúp các sứ mạng sao Hỏa trở nên dễ dàng hơn mà còn là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ của tương lai.
Theo ý tưởng đề xuất trước giờ dựa trên các công nghệ khả thi, NASA cho rằng sứ mạng đưa con người lên Sao Hỏa sẽ được triển khai vào những năm 2030 và đó là chuyển đi 1 chiều, không hề có vé khứ hồi bởi giới hạn về nhiên liệu và sản phẩm hỗ trợ không đủ đáp ứng cho chiều về. Nói cách khác, những người đầu tiên lên sao Hỏa sẽ sống nốt phần đời còn lại của họ trên đó. Các ước tính trước nay cho rằng chuyến đi sẽ kéo dài trong khoảng 18 tháng và do đó, các phí hành gia có thể đối mặt với các nguy cơ mắc bệnh, phơi nhiễm phóng xạ trên đường đi.
Trong nỗ lực tìm kiếm giải pháp để rút ngắn thời gian hành trình lên sao Hỏa, đã có nhiều cách tiếp cận được đặt ra và mới đây nhất, các nhà khoa học Nga cho rằng có thể dùng động cơ năng lượng hạt nhân. Mặc dù đây là ý tưởng lớn và táo bạo nhưng trên thực tế thì không quá mới: cả Nga và Mỹ đã từng phát triển những hệ thống kiểu này từ Chiến Tranh Lạnh vào những năm 1960 cho tới nay. Tuy nhiên đa phần các nỗ lực đều tập trung phục vụ công nghệ vệ tinh hơn là phát triển phương tiện đưa con người lên sao Hỏa và trở về.
Rorsat - một trong số 30 mẫu vệ tinh động cơ năng lượng hạt nhân được Liên Xô phát triển.
Theo Nikolai Sokov, chuyên gia cao cấp tại trung tâm James Martin, California cho biết rằng một trong những hạn chế lớn nhất chính là chi phí: "Các thiết bị hạt nhân không phải là bất khả thi hay quá phức tạp. Vấn đề là để thiết kế nên những con tàu vũ trụ kiểu này rất tốn tiền." Phía tập đoàn năng lượng hạt nhân Rosatom, Nga hiện vẫn chưa công bố chi tiết cách làm của họ nhưng một số dự đoán cho rằng có thể họ sẽ dùng phản ứng phân hạch, tận dụng nguồn nhiệt từ quá trình tách các nguyên tử để đốt cháy hidro hoặc các loại khí hóa lỏng khác, từ đó cung cấp động năng cho tàu vũ trụ.
Cách làm trên cũng tương tự như động cơ đẩy nhiên liệu hóa học vốn dùng một hợp chất oxy hóa để đốt cháy nhiên liệu nhằm vận hành động cơ. Tuy nhiên điểm khác biệt lớn nhất chính là động cơ đẩy nhiên liệu hóa học cần tốn rất nhiều nhiên liệu, khiến cho cả con tàu trở nên rất nạng. Trong khi đó, động cơ hạt nhân có thể giải quyết được vấn đề này. Dù vậy, việc tạo ra động cơ đẩy năng lượng hạt nhân cũng không phải là chuyện đơn giản và nếu Nga thành công, không chỉ giúp các sứ mạng sao Hỏa khả thi hơn mà còn cải thiện công nghệ đưa vệ tinh lên quỹ đạo, thậm chí là mở rộng ra cách dọn rác trên vũ trụ.
Các chuyên gia của Rosatom cho biết "một phương tiện được trang bị động cơ hạt nhân dự kiến sẽ có sức mạnh lớn gấp 3 lần những chiếc tàu vũ trụ tương tự. Các thiết kế mà chúng tôi đang phát triển sẽ cho phép nhân loại tạo nên những chiếc phi thuyền không gian có khả năng giải quyết được thách thức của ngành hàng không vũ trụ trong thế kỷ 21." Được biết nguyên mẫu của động cơ này sẽ được bay thử vào năm 2018 nếu Rosatom nhận được đầu tư 700 triệu đô la, một con số mà họ cho là rẻ bất ngờ cho một dự án gần 15 năm.