Selama beberapa dekade, NASA telah mengandalkan gas hidrogen sebagai bahan bakar roket untuk mengantarkan astronot/ awak pesawat dan suplai kargo ke ruang angkasa.
Dengan Centaur, Apollo dan pesawat ulang-alik, NASA telah memiliki pengalaman yang luas dalam penanganan hidrogen yang aman dan efektif.
Sebagai contoh, mesin roket pada setiap penerbangan pesawat ulang-alik membakar sekitar 500.000 galon hidrogen cair dingin disertai dengan sebanyak 239.000 galon yang lain habis karena mendidih dalam penyimpanannya dan selama proses transfer berjalan.





Para ahli di Glenn Research Center, Kennedy Space Center, Marshall Space Flight Center, Stennis Space Center and White Sands Test Facilitytelah mahir dengan transportasi propelan hidrogen, penyimpanan, desain sistem, pelatihan, standar keselamatan, analisis bahaya, pengujian, demonstrasi kendaraan, transfer teknologi, dan penjangkauan.



Dengan fokus baru, dimulai dari misi manusia ke bulan dan akhirnya menuju Mars, inovasi penyimpanan hidrogen akan terus berlanjut, terukur, diproses, dan digunakan.
Selain digunakan sebagai propelan roket, hidrogen bisa diperoleh dari air lokal atau tanah untuk memasok bahan bakar untuk transportasi, tenaga listrik, dan oksigen yang dibutuhkan awak pesawat untuk bernapas. Berangkat dari pengalaman dengan energi sel bahan bakar dan pendukung kehidupan bagi International Space Station (stasiun ruang angkasa gan), sistem ini memberikan dasar tambahan untuk eksplorasi di masa depan.
Di stasiun ruang angkasa, air dipecah menjadi oksigen untuk bernafas dan hidrogen. Di masa depan, hidrogen akan digabungkan dengan karbon dioksida hasil pernafasan untuk pembaharuan air.
Meregenerasi dan mendaur ulang hidrogen dalam ruang angkasa akan mengurangi biaya dan kompleksitas dalam misi jarak jauh dengan mengurangi kebutuhan terhadap pasokan yang dikirim dari Bumi.





NASA juga mengejar berbagai sumber daya alternatif untuk kendaraan luar angkasa. Salah satu alternatifnya adalah sel bahan bakar. Untuk mencapai peningkatan kinerja, kesuksesan yang dibangun NASA beberapa dekade lewat Gemini, Apollo, dan pesawat ulang-alik dipengaruhi oleh pengembangan dan penggunaan sistem energi alkaline fuel cell(sel bahan bakar alkali). NASA sekarang juga mengejar pengembangan berbagai tipe dari sel bahan bakar, mulai dari metana, logam-udara, dan hidrogen peroksida (H2O2).



Dalam beberapa tahun terakhir, The Department of Energi (DOE) dan industri swasta telah membuat kemajuan signifikan dalam pengembangan sel bahan bakar dinamakan Proton Exchange Membrane (PEM) yang menggunakan hidrogen dan udara sebagai bahan bakar dan oksidan untuk aplikasi transportasi di darat.
Sebagai tambahan, DOE dan industri energi/ listrik bekerja sama untuk menghadirkan Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) untuk pembangkit listrik berbasis di darat.
Apa yang dibangun NASA melalui pengembangan PEM dan SOFC ini secara dramatis akan memajukan teknologi sel bahan bakar, dapat diandalkan, dan menyediakan sumber daya terbarukan yang kompak serta berenergi tinggi untuk digunakan di ruang angkasa.



Dengan bantuan dari industri dan pihak universitas, NASA diamanatkan untuk mengatasi tantangan kedirgantaraan yang termasuk antara lain penurunan gravitasi, kondisi dengan tekanan atmosfer yang rendah atau tidak ada sama sekali, suhu ekstrim, getaran dinamis, beban kejut, dan memperpanjang durasi operasi ruang angkasa.
Untuk aplikasi ruang tanpa udara, difokuskan pada regenerasi siklus tertutup teknologi PEM. Sistem luar angkasa ini ditargetkan memberikan power output 1 sampai dengan 10 kilowatt (akhirnya dapat diperbesar hingga skala 100 kilowatt), ukuran yang kompak (250 – 350 watt per kilogram), dan kehandalan yang tinggi untuk waktu hidup yang panjang (10.000 jam).



Dengan melakukan investasi dan kolaborasi yang tepat, NASA berniat untuk merevolusi pembangkit listrik kedirgantaraan yang memungkinkan untuk meraih pencapaian baru. Para ahli di Glenn, the Jet Propulsion Laboratory, the Johnson Space Center and Kennedy memimpin usaha pengembangan sel bahan bakar ini.