Una possible alternativa a l'eliminació activa de residus (ADR) per làser és la propulsió ablativa mitjançant un feix d'electrons transmès remotament (e{0}}). L'ablació de feix e-s'ha utilitzat àmpliament a les indústries i pot proporcionar una eficiència energètica global més elevada d'un sistema ADR i un coeficient d'acoblament d'impuls- més gran que l'ablació làser. Tanmateix, transmetre un feix e-eficaçment a través del plasma de la ionosfera a llarga distància (10 m-100 km) i enfocar-lo per millorar la seva intensitat per sobre del llindar d'ablació dels materials de deixalles són nous reptes tècnics que requereixen nous mètodes d'accions externes per donar suport a la transmissió del feix.
Per tant, els investigadors de la Universitat Metropolitana d'Osaka van realitzar un estudi preliminar dels reptes, la divergència i les inestabilitats rellevants d'un feix e-en una atmosfera ionosfèrica i els van identificar quantitativament mitjançant simulacions numèriques. Es van realitzar simulacions de partícules-a-de cèl·lules de manera sistemàtica per aclarir la divergència i la inestabilitat d'un feix d'e-en un plasma ionosfèric.
Els fenòmens principals, la divergència i la inestabilitat, depenien de les densitats del feix d'e{0}}i l'atmosfera. La densitat del feix e-es va establir lleugerament diferent de la densitat del plasma ionosfèric en el rang de 1010a 1012 m−3. La velocitat del feix e-s'ha canviat de 106a 108m/s, en un rang no relativista.
Els resultats van revelar que feixos e-no relativistes de densitat a partir de 1010a 1012 m−3emesa en plasmes ionosfèrics de densitat a partir de 1010a 1012 m−3experimenta la transició laminar-a-turbulenta. La turbulència s'ha d'originar a partir de la inestabilitat de dos-corrents d'electrons/ions del feix perquè la longitud de transició es pot aproximar mitjançant la fórmula teòrica de la inestabilitat de dos-corrents.
A la regió laminar, l'expansió lateral del feix d'electrons es va suprimir al plasma. El factor de compressió del feix es va quantificar per primera vegada. Aquests resultats indiquen que per a l'ús de feixos e-per a aplicacions ADR, la regió laminar amb divergència suprimida pot ser beneficiosa per a l'enfocament i l'ablació eficients, però la turbulència deguda a les inestabilitats del plasma s'ha de tenir en compte en el disseny del sistema ADR.
