日本大阪公立大學明確了可用於清除太空垃圾(Space Debris)的電子束在漂浮著太空垃圾的宇宙空間中的行進距離。這一發現將有助於開發高效太空垃圾清除系統。相關研究成果已發表在國際學術期刊《Journal of Thermophysics and Heat Transfer》上。
地球周邊漂浮的太空垃圾示意圖(供圖:美國國家航空與太空總署(NASA)ODPO)
漂浮著太空碎片的地球低軌道,在太陽光的影響下是一個存在大量原子或分子失去電子後形成的離子的「電離層」區域。
目前,地球周邊由於火箭或人造衛星的部件脫落,以及報廢衛星在軌道上的殘留漂浮等所產生的太空垃圾問題日益嚴峻。作為小型太空垃圾的清除方法,雷射束清除技術的開發正在推進,但仍存在需要消耗大量電力等難題。
此次,研究團隊重點關注了電能轉化效率高於雷射束的電子束。然而,此前人們對電子束在電離層中的行進距離沒有明確認知。為此,研究人員在電脳中重現了電離層環境,對電子束的行進距離進行了模擬。結果表明,在約1公里的範圍內,電子束可以保持不擴散,以細束狀行進。
主導本次研究的大阪公立大學的森浩一教授表示:「設想的電子束能量轉換效率可達90%以上。」如果能將電子束照射到太空垃圾上,就能使其減速並在大氣層中燃燒。未來,研究團隊將通過地面設備實驗,推進太空環境下的實證實驗及實用化研究。
原文:《日本經濟新聞》、2026年1月27日
翻譯:JST客觀日本編輯部

