Un moteur cryogénique est typiquement un moteur-fusée conçu pour être soit échapper à la gravité terrestre d'envoyer des sondes en interligne ou à lever des satellites en orbite. Ils utilisent des combustibles liquides qui sont refroidis à très basse température et qui, autrement, seraient dans un état gazeux à la pression atmosphérique normale et à la température, tels que l'hydrogène et l'oxygène. Ces combustibles sont utilisés dans l'une des deux conceptions principales pour produire une force propulsive. Supporte l'hydrogène est vaporisée en tant que carburant et allumé par le dispositif d'oxydation de l'oxygène pour générer norme poussée de fusée à chaud, ou ils sont mélangés pour créer des super vapeurs chaude qui sort de la tuyère de moteur et crée une poussée.
Cinq pays possèdent actuellement testés avec succès, des systèmes de propulsion des moteurs cryogéniques à partir de 2011. Ce sont les États-Unis, la Russie et la Chine, ainsi que la France et le Japon. Travailler au Centre aérospatial allemand à Lampoldshausen en Allemagne, est en cours pour développer la propulsion cryotechnique. L'Inde a également testé sur le terrain une conception fusée cryogénique aussi récemment qu'en 2009, produite à l'Indian Space Research Organisation (ISRO), ce qui a entraîné une défaillance catastrophique du véhicule d'essai.
Ingénierie cryogénique pour carburants de fusée a été autour depuis au moins le design des années 1960, époque de la fusée Saturn V, utilisé par les missions lunaires Apollo États-Unis. Moteurs principaux de la navette spatiale américaine a également utiliser des combustibles cryogénie-enregistrées, de même que plusieurs premiers modèles de missiles balistiques intercontinentaux (ICBM) utilisés comme moyens de dissuasion nucléaire par la Russie et la Chine. Combustible liquide roquettes ont plus poussée et, par conséquent, la vitesse que leurs homologues à carburant solide, mais ils sont stockés avec des réservoirs de carburant vides, comme les combustibles peuvent être difficiles à maintenir, et détériore les soupapes du moteur et les accessoires au fil du temps. Utilisant un combustible cryogénique comme propulseur a requis des installations de stockage pour le carburant, de sorte qu'il peut être pompé dans les réservoirs de stockage de moteur-fusée en cas de besoin. Depuis le temps de lancement de missiles qui sont propulsés par un moteur cryogénique peut être retardée jusqu'à plusieurs heures, et le stockage du combustible est risqué, les Etats-Unis convertis à tous les solides alimentées ICBM nucléaires dans les années 1980.
L'hydrogène liquide et d'oxygène liquide sont stockés au niveau de -423 ° Fahrenheit (-253 ° Celsius) et -297 ° Fahrenheit (-183 ° C), respectivement. Ces éléments sont faciles à obtenir et offrir un des plus grands taux de conversion de l'énergie des combustibles liquides à propulsion par fusée, de sorte qu'ils sont devenus les combustibles de choix pour toutes les nations à travailler sur la conception des moteurs cryogéniques. Ils produisent également un des plus hauts taux connus impulsion spécifique pour la propulsion fusée chimique d'un maximum de 450 secondes. Impulsion spécifique est une mesure de la variation d'énergie cinétique par unité de carburant consommé. Une fusée générer 440 impulsions spécifiques, comme un moteur cryotechnique de la navette spatiale dans le vide, permettrait d'atteindre une vitesse d'environ 9,900 miles par heure (15,840 km par heure), ce qui est juste assez pour le maintenir sur une orbite autour de la Terre en décomposition d'un période de temps prolongée.
Une nouvelle variation sur les moteurs cryogéniques est le moteur cryogénique commun Extensible (CECE) mis au point par la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis. Il utilise typiquement l'oxygène liquide et hydrogène comme combustible, mais l'ensemble du moteur lui-même est également refroidi. Le carburant se mélange pour créer 5000 ° Fahrenheit (2760 ° Celsius) de la vapeur surchauffée comme une forme de poussée de fusée qui peut être étranglé haut et en bas d'un peu plus de 100% à 10% des niveaux de poussée, pour la manoeuvre d'atterrissage dans des environnements tels que la surface de la lune. Le moteur a subi les tests avec succès aussi tard que 2006, et peut être utilisé à la fois sur Mars et la Lune avenir des missions habitées.