Mahdollinen vaihtoehto aktiiviselle roskanpoistolle (ADR) laserilla on ablatiivinen propulsio etälähetetyllä elektronisäteellä (e-säde). E-sädeablaatiota on käytetty laajalti teollisuudessa, ja se saattaa tarjota paremman ADR-järjestelmän kokonaisenergiatehokkuuden ja suuremman liikemäärän-kytkentäkertoimen kuin laserablaatio. Kuitenkin e-säteen tehokas siirtäminen ionosfääriplasman läpi pitkän matkan (10 m–100 km) yli ja sen fokusoiminen sen intensiteetin lisäämiseksi roskamateriaalien ablaatiokynnyksen yläpuolelle ovat uusia teknisiä haasteita, jotka edellyttävät uusia ulkoisten toimenpiteiden menetelmiä säteen läpäisyn tukemiseksi.
Siksi Osaka Metropolitan Universityn tutkijat suorittivat alustavan tutkimuksen e-säteen merkityksellisistä haasteista, eroista ja epävakaudesta ionosfäärin ilmakehässä ja tunnistivat ne kvantitatiivisesti numeeristen simulaatioiden avulla. Hiukkas-in-solusimulaatioita suoritettiin systemaattisesti ionosfääriplasmassa olevan e--säteen eron ja epävakauden selvittämiseksi.
Tärkeimmät ilmiöt, poikkeavuus ja epävakaus, riippuivat e-säteen ja ilmakehän tiheydestä. E-säteen tiheys asetettiin hieman erilaiseksi kuin ionosfääriplasman tiheys välillä 101010:een12 m−3. E-säteen nopeus muutettiin arvosta 10610:een8m/s, ei-relativistisella alueella.
Tulokset paljastivat, että ei-relativistiset e-tiheyssäteet alkaen 101010:een12 m−3säteilee ionosfäärin plasmassa, jonka tiheys on alkaen 101010:een12 m−3kokea laminaarista -turbulenttia{1}}muutosta. Turbulenssin pitäisi olla peräisin säteen elektroni/ioni kaksi-virran epävakaudesta, koska siirtymäpituus voidaan arvioida kahden-virran epävakauden teoreettisella kaavalla.
Laminaarialueella elektronisäteen lateraalinen laajeneminen vaimeni plasmassa. Säteen puristuskerroin kvantifioitiin ensimmäistä kertaa. Nämä tulokset osoittavat, että käytettäessä e-säteitä ADR-sovelluksissa, laminaarialue, jossa eroavuus on tukahdutettu, voi olla hyödyllinen tehokkaalle tarkennukselle ja ablaatiolle, mutta plasman epästabiilisuudesta johtuva turbulenssi on otettava huomioon ADR-järjestelmän suunnittelussa.
