客观日本

大阪公立大学通过模拟实验确认电子束行进距离,旨在高效清除太空垃圾

2026年02月12日 海洋宇宙

日本大阪公立大学明确了可用于清除太空垃圾(Space Debris)的电子束在漂浮着太空垃圾的宇宙空间中的行进距离。这一发现将有助于开发高效太空垃圾清除系统。相关研究成果已发表在国际学术期刊《Journal of Thermophysics and Heat Transfer》上。

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地球周边漂浮的太空垃圾示意图(供图:美国国家航空航天局(NASA)ODPO)

漂浮着太空碎片的地球低轨道,在太阳光的影响下是一个存在大量原子或分子失去电子后形成的离子的“电离层”区域。

目前,地球周边由于火箭或人造卫星的部件脱落,以及报废卫星在轨道上的残留漂浮等所产生的太空垃圾问题日益严峻。作为小型太空垃圾的清除方法,激光束清除技术的开发正在推进,但仍存在需要消耗大量电力等难题。

此次,研究团队重点关注了电能转换效率高于激光束的电子束。然而,此前人们对电子束在电离层中的行进距离没有明确认知。为此,研究人员在计算机中重现了电离层环境,对电子束的行进距离进行了模拟。结果表明,在约1公里的范围内,电子束可以保持不扩散,以细束状行进。

主导本次研究的大阪公立大学的森浩一教授表示:“设想的电子束能量转换效率可达90%以上。”如果能将电子束照射到太空垃圾上,就能使其减速并在大气层中燃烧。未来,研究团队将通过地面设备实验,推进太空环境下的实证实验及实用化研究。

原文:《日本经济新闻》、2026年1月27日
翻译:JST客观日本编辑部