Mỹ đang đẩy nhanh kế hoạch triển khai các lò phản ứng hạt nhân trên Mặt Trăng và Sao Hỏa, với mục tiêu đưa hệ thống đầu tiên vào hoạt động trước cuối những năm 2020. NASA đã ban hành một chỉ thị do quyền quản trị viên Sean Duffy ký (đồng thời là Bộ trưởng Giao thông Hoa Kỳ), yêu cầu bổ nhiệm một “đặc phái viên năng lượng hạt nhân”, người sẽ chọn ra hai đề xuất từ khu vực tư nhân để phát triển lò phản ứng trong vòng sáu tháng. Sáng kiến này được xem là chiến lược nhằm vượt qua chương trình hợp tác giữa Trung Quốc và Nga, vốn có kế hoạch triển khai một lò phản ứng trên Mặt Trăng vào giữa những năm 2030. Quốc gia đi đầu trong việc khai triển công nghệ hạt nhân ngoài không gian có thể chiếm ưu thế trong việc kiểm soát các nguồn tài nguyên chiến lược trên Mặt Trăng, từ đó gây trở ngại cho lộ trình của chương trình Artemis do Mỹ dẫn đầu[1][3].
Kể từ năm 2000, NASA đã đầu tư khoảng 200 triệu USD để phát triển các hệ thống năng lượng phân hạch cỡ nhỏ và nhẹ, tuy nhiên đến nay vẫn chưa có phiên bản nào sẵn sàng để được phóng vào không gian. Các hợp đồng nghiên cứu được ký trong năm 2023 chủ yếu tập trung vào hệ thống sản xuất công suất 40 kilowatt — đủ để cung cấp điện liên tục cho khoảng 30 hộ gia đình trong vòng một thập kỷ. Đây được coi là mốc quan trọng cho việc chứng minh khả năng cung cấp năng lượng ổn định, đáng tin cậy trên bề mặt Mặt Trăng, và sau đó là Sao Hỏa, nơi mà điện mặt trời gặp hạn chế do đêm kéo dài hoặc bão bụi[1][5].
Chương trình này là kết quả hợp tác chặt chẽ giữa NASA và Bộ Năng lượng Mỹ (DOE), hai cơ quan đã từng hợp tác thành công trong các dự án như thí nghiệm KRUSTY — thử nghiệm một hệ thống năng lượng hạt nhân tiên tiến dùng nhiên liệu uranium làm giàu cao. Những nỗ lực hiện tại nhằm chế tạo một hệ thống năng lượng phân hạch có thể hoạt động hoàn toàn tự động trên Mặt Trăng vào đầu thập kỷ 2030, sau đó được cải tiến để phục vụ cho các nhiệm vụ tại Sao Hỏa. Trung tâm Nghiên cứu Glenn của NASA là cơ quan dẫn dắt dự án, được tài trợ bởi Cục Giám đốc Công nghệ Không gian và làm việc phối hợp với các phòng thí nghiệm quốc gia trực thuộc DOE[5].
Việc thúc đẩy ứng dụng công nghệ hạt nhân ngoài không gian phản ánh sự chuyển hướng ưu tiên của NASA sang các sứ mệnh thám hiểm có người lái, xuất phát từ nhu cầu cạnh tranh chiến lược toàn cầu và đảm bảo tính bền vững của các hoạt động dài hạn trên bề mặt các hành tinh. Năng lượng phân hạch mang lại nguồn điện ổn định, không phụ thuộc vào điều kiện môi trường, đặc biệt quan trọng đối với các khu định cư và hoạt động khoa học trên Mặt Trăng và Sao Hỏa – những nơi mà năng lượng mặt trời thường không đủ do thời gian tối kéo dài hoặc những biến động thời tiết khắc nghiệt[1][4].