Μια πιθανή εναλλακτική λύση στην αφαίρεση ενεργών υπολειμμάτων (ADR) με λέιζερ είναι η αφαιρετική πρόωση με μια εξ αποστάσεως μεταδιδόμενη δέσμη ηλεκτρονίων (e-δέσμη). Η κατάλυση δέσμης e-έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στις βιομηχανίες και μπορεί να παρέχει υψηλότερη συνολική ενεργειακή απόδοση ενός συστήματος ADR και υψηλότερο συντελεστή σύζευξης ορμής-από την κατάλυση με λέιζερ. Ωστόσο, η αποτελεσματική μετάδοση μιας δέσμης e- μέσω του πλάσματος της ιονόσφαιρας σε μεγάλη απόσταση (10 m–100 km) και η εστίασή της για ενίσχυση της έντασής της πάνω από το όριο αφαίρεσης των υπολειμμάτων αποτελούν νέες τεχνικές προκλήσεις που απαιτούν νέες μεθόδους εξωτερικών ενεργειών για την υποστήριξη της μετάδοσης της δέσμης.
Ως εκ τούτου, οι ερευνητές του Μητροπολιτικού Πανεπιστημίου της Οσάκα διεξήγαγαν μια προκαταρκτική μελέτη των σχετικών προκλήσεων, αποκλίσεων και αστάθειας μιας e-δέσμης σε μια ιονόσφαιρα ατμόσφαιρα και τις προσδιόρισαν ποσοτικά μέσω αριθμητικών προσομοιώσεων. Οι προσομοιώσεις σωματιδίων-σε-κυψέλη πραγματοποιήθηκαν συστηματικά για να διευκρινιστεί η απόκλιση και η αστάθεια μιας e-δέσμης σε ένα ιονόσφαιρο πλάσμα.
Τα κύρια φαινόμενα, η απόκλιση και η αστάθεια, εξαρτήθηκαν από τις πυκνότητες της δέσμης e-και της ατμόσφαιρας. Η πυκνότητα δέσμης e-ορίστηκε ελαφρώς διαφορετική από την πυκνότητα του πλάσματος ιονόσφαιρας στην περιοχή από 1010έως 1012 m−3. Η ταχύτητα δέσμης e-αλλάχθηκε από 106έως 108m/s, σε μια μη σχετικιστική περιοχή.
Τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι οι μη σχετικιστικές e-δέσμες πυκνότητας από 1010έως 1012 m−3εκπέμπεται σε ιονόσφαιρα πλάσματα πυκνότητας από 1010έως 1012 m−3βιώστε τη στρωτή μετάβαση-σε-ταραγμένη. Οι αναταράξεις θα πρέπει να προέρχονται από την αστάθεια δέσμης ηλεκτρονίων/ιόντων δύο-ροών επειδή το μήκος μετάβασης μπορεί να προσεγγιστεί με τον θεωρητικό τύπο της αστάθειας των δύο-ροών.
Στην στρωτή περιοχή, η πλευρική διαστολή της δέσμης ηλεκτρονίων καταστέλλεται στο πλάσμα. Ο συντελεστής συμπίεσης δέσμης ποσοτικοποιήθηκε για πρώτη φορά. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι για τη χρήση e{2}}δέσμων για εφαρμογές ADR, η στρωτή περιοχή με κατασταλμένη απόκλιση μπορεί να είναι ευεργετική για αποτελεσματική εστίαση και αφαίρεση, αλλά οι αναταράξεις λόγω αστάθειας του πλάσματος πρέπει να ληφθούν υπόψη στο σχεδιασμό του συστήματος ADR.
