O novo reator, batizado de Kilopower, utiliza o calor gerado pela fissão dos átomos de urânio e segundo seus projetistas poderá gerar até 40 kilowatts de potência quando totalmente finalizado.
No coração do reator existe um núcleo de urânio enriquecido, encapsulado dentro de um refletor feito de óxido de berilo. A reação nuclear inicia quando uma vareta de carboneto de boro é introduzida dentro do conjunto, produzindo a fissão controlada do urânio. Esse processo gera muito calor, o qual é transportado através de dutos até o gerador termoelétrico.
Este tipo de reator é parecido com o modelo empregado nas usinas nucleares aqui na Terra, com a diferença que o calor não movimenta uma turbina, mas um conversor do tipo Stirling, de conversão térmica.
Segundo a Nasa, este tipo de reator poderá fornecer energia elétrica constante por centenas de anos, o que é fundamental para missões espaciais interplanetária ou de espaço profundo, que podem durar dezenas de anos.
Atualmente, os reatores usados nas missões de longa duração são conhecidos como RTG (radioisotope thermonuclear generators) que produzem calor a partir do decaimento do plutônio 238. Embora funcionais, esses reatores raramente conseguem fornecer mais de 1 kW de potência.
Outra vantagem do Kilopower em relação aos RTGs é que esses últimos, a partir do momento que são acionados não podem mais ser desligados, enquanto o Kilopower pode ser ligado e desligado diversas vezes. Isso é crucial para as missões de longa duração, pois na maior parte da missão os equipamentos operam em modo de hibernação, praticamente sem consumir energia.