地球軌域上的飛行物如此之多，以至於航天工業現在正在開發技術，以清除由過度擁擠的近地軌域(LEO)上的衛星造成的空間碎片。
不過，地球上方確實存在一個尚未開發的軌域。所謂的極低地球軌域(VLEO)將允許衛星在距離地球較近的空間飛行，並拍攝更詳細的地球照片。
迄今為止，衛星營運商在很大程度上忽略了VLEO的原因是，在有空氣的高度工作，需要更大的力量來推動衛星，防止它掉回地球。
然而，最近許多科學家提出，空氣可以用作推進劑。現在，來自喬治華盛頓大學(GWU)和美國能源部普林斯頓電漿物理實驗室(PPPL)的一組科學家已經合作開發了一種空氣呼吸衛星的概念驗證。
使用空氣作為推進劑的衛星可以利用吸入空氣的電漿(也被稱為物質的第四態)的帶電粒子來推動它的推進器。
「vleo（極低地球軌域）上有空氣。因此，我們不用這些推進劑，比如氙、氪或氬氣來發射火箭，我們可以使用自然可用的東西:空氣，」PPPL的首席研究物理學家葉夫根尼·拉伊茨(Yevgeny Raitses)在一份新聞聲明中解釋說，他是該實驗室計畫的負責人。
「這將使我們能夠減少衛星的品質，或者允許他們將品質差異用於裝置的其他方面，」他繼續說道。「它還可能延長裝置的使用壽命。」
低軌域和更高軌域上的傳統衛星壽命有限，因為它們使用有限數量的推進劑來產生電漿。GWU和PPPL團隊提出的推進器將透過利用周圍空氣產生電漿來避免這個問題。換句話說，任何使用這種系統的衛星基本上都有免費的、無限的推進劑。
當然，考慮到這個計畫在低成本衛星操作方面的巨大潛力，它將使更詳細的成像成為可能，它已經引起了美國政府的註意。事實上，美國國防高等研究計劃署(DARPA)已經為該計畫提供了預計100萬美元撥款中的40萬美元。
GWU和PPPL團隊並不是唯一研究空氣呼吸衛星技術的團隊。在2022年接受IE采訪時，西班牙公司Kreios Space的技術長Jan Mataró解釋說:「現在，非常低的地球軌域是一個未使用的軌域，僅僅是因為缺乏能夠停留在這個軌域上的推進系統。但它可以大大提高電信和地球觀測的分辨率。」
該公司正在為衛星開發一種吸氣式發生器，據稱將為地球觀測和電信衛星提供16倍的分辨率。
當然，在這項技術可行之前，還必須克服一些障礙。例如，GWU和PPPL團隊正在努力確保從他們的推進器釋放的正負粒子以相同的速度離開，這樣電漿羽流中就不會有凈電流。
Raitses解釋說:「為了避免給衛星充電，這一點很重要。」換句話說，一顆帶電的衛星可能會導致帶電粒子從推進器中釋放出來。這些會被吸引回衛星，並可能造成破壞性的反沖效應。
根據該團隊的新聞聲明，他們正在開發一種能夠中和粒子並使VLEO順利執行的推進器。
