Le principe de fonctionnement d'un moteur nucléaire est simple. Le principe de toute propulsion « classique » c'est de créer des gaz et de les éjecter à une vitesse très élevée. Comme nous l'avons vu, dans le cas des moteurs classiques, ces gaz sont produits par la combustion d'un mélange de propergols. Dans le cas du nucléaire, l'oxydant est remplacé par le réacteur nucléaire. Celui-ci va chauffer l'hydrogène liquide, sans combustion, pour le porter à des températures très élevées. Le rendement énergétique d'un moteur nucléaire est supérieur à celui d'un moteur à propergols liquides. A titre d'exemple, l'impulsion spécifique d'un moteur de la navette est de 455. Celui d'un moteur nucléaire est de 850. Le moteur nucléaire se situe au niveau des performances entre le moteur classique à propergols liquides (puissance assurée) et le moteur ionique (impulsion spécifique élevée et consommation réduite).
Le projet le plus connu est le NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) de conception américaine testé dans les années 60 par la NASA notamment dans le cadre d'un projet d'expédition martienne. Le dernier étage de la fusée Saturn V aurait été remplacé par un étage nucléaire dérivé du projet NERVA. Au bout de quelques tests, le projet est abandonné faute d'idées permettant d'utiliser le moteur. Les crédits tant espérés par la NASA pour aller sur Mars ne sont jamais venus et l'agence spatiale a du se résoudre à tourner autour de la Terre avec la navette spatiale.
Sources
