Moguća alternativa aktivnom uklanjanju krhotina (ADR) laserom je ablativni pogon putem daljinski odaslane zrake elektrona (e-beam). Ablacija e-zrakom naširoko se koristi u industriji i mogla bi pružiti veću ukupnu energetsku učinkovitost ADR sustava i veći koeficijent-sprege impulsa od laserske ablacije. Međutim, učinkovito odašiljanje e-zrake kroz plazmu ionosfere na veliku udaljenost (10 m–100 km) i njegovo fokusiranje da se pojača njegov intenzitet iznad praga ablacije materijala krhotina novi su tehnički izazovi koji zahtijevaju nove metode vanjskih djelovanja za podršku prijenosu zrake.
Stoga su istraživači sa sveučilišta Osaka Metropolitan proveli preliminarnu studiju o relevantnim izazovima, divergenciji i nestabilnostima e-zraka u ionosferskoj atmosferi i kvantitativno ih identificirali putem numeričkih simulacija. Sustavno su izvedene simulacije čestica-u-stanici kako bi se razjasnila divergencija i nestabilnost e-zraka u ionosferskoj plazmi.
Glavni fenomeni, divergencija i nestabilnost, ovisili su o gustoći e-zraka i atmosfere. Gustoća e-zraka postavljena je malo drugačije od gustoće ionosferske plazme u rasponu od 1010do 1012 m−3. Brzina e-zraka promijenjena je s 106do 108m/s, u nerelativističkom rasponu.
Rezultati su otkrili da nerelativističke e-zrake gustoće od 1010do 1012 m−3emitiran u ionosferskoj plazmi gustoće od 1010do 1012 m−3doživite laminarni-u-turbulentni prijelaz. Turbulencija bi trebala potjecati od nestabilnosti dvo-toka snopa elektrona/iona jer se duljina prijelaza može aproksimirati teoretskom formulom nestabilnosti dva-toka.
U laminarnom području, bočna ekspanzija elektronskog snopa bila je potisnuta u plazmi. Prvi put je kvantificiran faktor kompresije snopa. Ovi rezultati pokazuju da za upotrebu e-zraka za ADR aplikacije, laminarna regija sa potisnutom divergencijom može biti korisna za učinkovito fokusiranje i ablaciju, ali turbulencija zbog nestabilnosti plazme mora se uzeti u obzir u dizajnu ADR sustava.
