Een kernreactor kan niet extern worden gekoeld door de ruimte van een ruimtevaartuig. Hoewel het vacuüm in de ruimte voor uitstekende isolatie kan zorgen, is het geen effectief middel voor koeling. Dit komt omdat voor warmteoverdracht een fysiek medium nodig is, zoals een vloeistof of vaste stof, om thermische energie weg te voeren van de bron. In de ruimte bestaat zo'n medium niet, dus de door de reactor gegenereerde warmte zou nergens heen kunnen en zou er snel voor zorgen dat de reactor oververhit raakt en faalt.

Om een ​​kernreactor in de ruimte te koelen, moet een actief koelsysteem worden gebruikt. Dit systeem zou een vloeistof, zoals water of vloeibaar natrium, gebruiken om warmte weg te voeren van de reactorkern. De vloeistof zou vervolgens door een radiator worden gepompt, waar het zou worden gekoeld door het koude vacuüm van de ruimte. De gekoelde vloeistof zou vervolgens worden teruggevoerd naar de reactorkern en de cyclus zou zich herhalen.

Actieve koelsystemen zijn complex en vereisen een aanzienlijke hoeveelheid stroom om te kunnen functioneren. Ze zijn echter de enige effectieve manier om een ​​kernreactor in de ruimte te koelen.