Охлаждането в Космоса е изключително трудно, защото липсата на въздух прави вентилаторите напълно безполезни.

В Космоса топлообменът се осъществява единствено чрез радиация (излъчване), тъй като липсват проводимост и конвекция поради вакуума. На Международната космическа станция (МКС) се използват огромни бели панели, наречени радиатори, които са част от Външната система за термичен контрол (ETCS). Тези панели използват течен амоняк, който циркулира в затворени цикли, за да събира топлината от модулите и да я изхвърля в пространството.Температурните разлики в орбита са екстремни и варират от -157°C на сянка до +121°C на директна слънчева светлина. За да се справят с това, инженерите от НАСА и ЕКА използват Многослойна изолация (MLI), която често се състои от каптон и алуминиево фолио. Тази изолация придава на спътниците характерния им златист или сребрист вид, като отразява слънчевата радиация обратно в Космоса.Ефективността на тези системи е критична, тъй като без активно охлаждане електрониката на борда би прегряла за броени минути. Проучвания на Лабораторията за реактивно движение (JPL) показват, че управлението на топлинния поток е един от най-сложните аспекти при проектирането на мисии като марсохода 'Perseverance'. Използването на топлинни тръби и фазово-променящи се материали позволява на апаратите да поддържат стабилна работна температура в суровата среда.