随着近地轨道日益拥挤，太空垃圾的碰撞风险已威胁到卫星运行和航天任务安全。日本研究团队研发出一种新型等离子推进器，进而提出一种创新的非接触式高效清除太空垃圾技术，有望突破现有清理方法的局限。相关成果发表于新一期《科学报告》。
图片来源：AI生成
太空垃圾问题日益严峻，大量废弃卫星、火箭残骸，以及微小碎片正以远超子弹的速度在地球轨道上运行，对现役卫星和航天器构成严重威胁。日本东北大学研究团队指出，这些不受控制的碎片显著增加了人类可持续开展太空活动的风险。尽管目前多数清理方案依赖直接接触方式，但存在被碎片缠绕的隐患，而利用等离子推进器使其减速脱离轨道的新方法正成为研究热点。
研究团队此次提出并验证了一种创新解决方案。该方法通过清除卫星发射的等离子体，减缓太空垃圾运行速度，促使其脱离轨道并在重返大气层时燃烧殆尽。然而，传统单向喷射会产生强烈反冲，导致清除卫星偏离目标，削弱减速效果。为此，他们开发出一种“双向等离子体喷射型无电极等离子体推进器”，可同时向太空垃圾方向和相反方向喷射两股等离子体流，从而抵消反冲力，保持清除卫星稳定。
为增强减速效率，团队还引入名为“尖点”的特殊磁场结构，用以约束等离子体羽流，防止其扩散。在模拟太空环境的真空管实验中，该系统不仅实现了自我平衡，还使减速力提升至此前研究报道的三倍。
此外，该推进系统采用廉价且丰富的氩气作为工质，具备良好的经济性和实用性。团队表示，这一突破为高效、安全地清除太空垃圾提供了重要的技术路径。 （记者张梦然）
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