レーザーによるアクティブデブリ除去（ADR）の代替案として考えられるのは、遠隔送信電子ビーム（電子ビーム）によるアブレーション推進です。電子ビーム アブレーションは産業界で広く使用されており、ADR システムの全体的なエネルギー効率が高く、レーザー アブレーションよりも高い運動量結合係数が得られる可能性があります。-しかし、電離層プラズマを介して電子ビームを長距離（10 m～100 km）にわたって効率的に送信し、デブリ物質のアブレーション閾値を超えてその強度を高めるために電子ビームを集束させることは、新しい技術的課題であり、ビーム送信をサポートするための外部作用の新しい方法が必要です。
そのため、大阪首都大学の研究者は、電離層大気における電子ビームの関連する課題、発散、不安定性に関する予備研究を実施し、数値シミュレーションを通じてそれらを定量的に特定しました。{0}電離層プラズマにおける電子ビームの発散と不安定性を明らかにするために、セル内粒子シミュレーションが系統的に実行されました。--
主な現象である発散と不安定性は、電子ビームの密度と大気によって決まりました。{0}電子ビーム密度は、電離層プラズマの密度とはわずかに異なる10から10の範囲に設定されました。1010まで12 m−3。電子ビーム速度が 10 から変更されました-610まで8m/s、非相対論的範囲内。
その結果、非相対論的な電子ビームの密度は 10 からであることが明らかになりました。{0}1010まで12 m−3密度10からの電離層プラズマで放出される1010まで12 m−3層流から-乱流への移行を体験してください。遷移の長さは 2 つの- 流れの不安定性の理論式で近似できるため、乱流はビームの電子/イオンの 2 つの- 流れの不安定性に起因するはずです。
層流領域では、プラズマ内での電子ビームの横方向の広がりが抑制されました。ビーム圧縮率が初めて定量化されました。これらの結果は、ADR アプリケーションに電子ビームを使用する場合、発散が抑制された層流領域が効率的な集束とアブレーションに有益である可能性があるが、ADR システム設計ではプラズマの不安定性による乱流を考慮する必要があることを示しています。
