在20世纪50年代冷战初期，美国为构建完整的战略威慑体系，正式提出了\"三位一体\"核打击力量构想，即通过空基战略轰炸机、海基弹道导弹核潜艇和陆基洲际导弹形成立体核威慑网络。当时导弹技术主要分为弹道导弹和巡航导弹两大技术路线，由于早期洲际弹道导弹的制导精度和可靠性尚不完善，能够在低空突防的洲际巡航导弹同样受到军方重视。
然而当时导弹设计师们面临一个重大技术瓶颈：传统导弹依赖化学燃料燃烧产生推力，这对巡航导弹而言存在严重缺陷。由于巡航导弹需要在低空以亚音速飞行，其飞行时间导致燃料消耗剧增。要实现洲际打击，就必须携带大量燃料，这又会导致导弹体积和重量呈几何级数增长，进而需要更强大的发动机。为解决这一难题，美国空军在1957年秘密启动了代号为\"冥王星\"（Project Pluto）的绝密计划，旨在研发一种革命性的核动力冲压发动机。
冲压发动机的工作原理颇具巧思：当导弹高速飞行时，大量空气会通过特殊设计的进气口被强制压入燃烧室。与传统喷气发动机不同，它省去了复杂的压气机结构，依靠飞行速度实现空气压缩。压缩空气与燃料混合燃烧后，高温燃气从尾喷管高速喷出产生推力。但这种发动机存在一个致命缺陷——无法在静止或低速状态下启动。科研人员突发奇想：既然燃烧燃料只是为了产生高温，何不直接用核反应堆的热量来加热空气？于是，一种前所未有的核动力冲压发动机概念应运而生。这种设计完全不同于潜艇使用的核动力系统，它直接利用核裂变产生的高温来加热空气，实现更高效的能量转换。
展开剩余73%从理论上分析，核动力冲压发动机具有惊人优势：仅需50公斤浓缩铀燃料，就能让导弹以3倍音速持续飞行数日，轻松覆盖全球任何目标。与需要庞大后勤保障的战略轰炸机或核潜艇相比，这种导弹维护简单，部署灵活，既可以从陆地机动平台发射，也能由潜艇水下投放。更关键的是，它能在超低空以不规则航线飞行，完美避开当时尚不完善的早期预警雷达系统。
Tory II-A实验发动机
但将理论转化为现实面临诸多挑战，首当其冲的就是如何解决核反应堆小型化和极端高温环境下的材料耐受性问题。1959年，劳伦斯辐射实验室（现劳伦斯利弗莫尔国家实验室）开始研制代号Tory II-A的实验发动机。这台验证机外形酷似蒸汽机车头，内部采用当时最先进的陶瓷隔热层，使用高浓缩铀235作为燃料。由于仅用于地面测试，工程师们建造了庞大的高压储气系统来模拟高速飞行时的进气条件。这台试验机的设计功率为155千瓦，重点验证核加热空气的核心技术路线。
1961年进行的系列测试中，Tory II-A展现出令人振奋的性能：虽然出现了燃料棒微裂纹和辐射泄漏等问题，但成功将空气加热至1080℃高温，尾喷口每秒可喷射320公斤高温气流。这些数据充分证明了核动力冲压发动机的可行性，为后续研发铺平了道路。
Tory II-C全尺寸发动机
在Tory II-A成功的基础上，科研团队立即着手开发实战型Tory II-C。这款全尺寸发动机功率提升至500千瓦，配套的高压储气系统规模扩大了十倍。由于测试需求巨大，仅给储气罐充气就需要耗时五天，而这些压缩空气仅够发动机全功率运行五分钟。到1964年3月，Tory II-C已完成82项严格测试，包括在模拟3000米高空、2.8马赫飞行状态测试。测试数据显示，反应堆成功达到临界状态，输出功率达750千瓦，核心温度飙升至1242℃，每秒可产生570公斤的超音速气流。
配套研制的SLAM（超音速低空导弹）巡航导弹采用全不锈钢结构，以抵御核发动机传导的高温和高速飞行产生的气动加热。导弹采用两级推进设计：先由固体火箭助推器将导弹加速至1马赫，随后启动核动力冲压发动机。但发射流程存在巨大风险——必须在发射前启动核反应堆，这会使发射场变成强辐射区，要求操作人员穿着重型防护装备，并必须在反应堆启动后立即发射。
\"冥王星\"计划在技术上已接近成功，却在1964年7月突然下马。究其原因，一方面是同期\"民兵\"洲际弹道导弹取得突破，其半小时内全球到达的能力远超巡航导弹；另一方面是担心这种携带核反应堆的导弹可能造成的辐射污染，特别是在被拦截时可能引发的生态灾难。这个耗资2.6亿美元（相当于现在约22亿美元）的疯狂计划虽然终止，但其积累的核热推进技术为后来的航天动力研究提供了宝贵经验。
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