杜星宇將全部精力投入到火星任務中去，再過大半年，火星和地球將再次移動到距離相近的軌道上，那時將迎來探索火星的窗口期。
上一次，華夏航天局發射的天問一號火星探測器和火星車已經登錄火星地表，獲得了一些火星的信息。
這一次，航天局是打算繼續發射無人探測器和火星車，為登陸火星做準備。
但杜星宇建議，這次應該直接發射載人飛船，登陸火星進行科研！
“飛往火星，探測衛星、火星車等都已經成熟。”杜星宇思考著，“登陸想必也沒有問題，有了在月球的經驗，建立簡易火星基地也不成問題。”
“那么最大的問題，便是建造火星飛船！”
前往火星的飛船和月球飛船不同，月球飛船只需要進行短距離的太空航行，對速度，物資攜帶要求都不高。
而火星距離地球最近的時候也會超過五千萬千米，是地月距離的一百五十倍以上！
這對太空飛船的要求更高，需要它擁有更快的速度、更強的負載能力和航行距離！
“飛船的整體設計應該不難，最難的還是推進器。”杜星宇很快就找到了問題所在。
按照目前人類探索火星的經歷來看，無人航天器飛往火星需要將近兩百天左右。
這是因為路途遙遠，為了減少燃料消耗，飛船不得不沿著地球火星的“霍曼轉移軌道”飛行，即與兩個在同一平面內的同心圓軌道相切的橢圓過渡軌道。
在這個軌道上，飛船要進行兩次橢圓軌道的加速或者減速，增加了許多額外航行距離。
這樣一來，會浪費大量的時間。而在杜星宇的設想中，從地球到火星的太空航行速度和時間比燃料消耗更重要。
如果走直線距離，采用更高級的推進器，從地球出發到火星的時間將縮短到原來的六分之一！
杜星宇已經打開了科技模擬器，他調出原來的核熱火箭推進器。
核熱火箭推進器是絕對滿足速度的需求的，它在短時間內就能把航天器加速到第三宇宙速度，也就是足夠16.7千米每秒的速度以上。
而現在的化學能火箭的速度普遍在10千米每秒左右，還需要攜帶大量的化學燃料。
但在太空航行中，航天器主要依靠慣性前進，如果繼續加速，核熱火箭同樣會消耗液氫和液氧，距離一長，燃料就會不夠用。這就是為什么迄今為止航天器的速度都不快，而且要依靠星球引力加速的原因，現有的航天器不可能攜帶那么多燃料！
“相比起來，核熱火箭推進器更適合在大氣和近地太空中飛行。而火星飛船，需要在地球大氣層、太空和火星大氣層中飛行，核熱推進器可以用在大氣層飛行脫離行星引力。”
“在太空中飛行，需要能量轉化效率更高的推進系統。”杜星宇很快便想到了火箭科技分支里的核電火箭！
核電火箭，顧名思義，就是利用核能發電。而這些電，是用來制造電磁場，控制電離子噴射，啟動離子推進器的！
也就是說，這將是一個核電能源的離子推進器！
離子推進器可以將工質電離，并在強電場作用下將離子加速噴出，通過反作用力推動衛星進行姿態調整或者軌道轉移任務。
離子推力器具有比沖高、效率高、推力小的特點，它的能量轉化效率極高，只需要消耗少部分的質量就能賦予航天器較高的加速度，比傳統的推進器更適合長距離太空航行。
常規的太陽能電池板根本無法滿足火星飛船的加速要求，而核電則可以長時間的供應穩定電力。