地球轨道上的飞行物如此之多，以至于航天工业现在正在开发技术，以清除由过度拥挤的近地轨道(LEO)上的卫星造成的空间碎片。
不过，地球上方确实存在一个尚未开发的轨道。所谓的极低地球轨道(VLEO)将允许卫星在距离地球较近的空间飞行，并拍摄更详细的地球照片。
迄今为止，卫星运营商在很大程度上忽略了VLEO的原因是，在有空气的高度工作，需要更大的力量来推动卫星，防止它掉回地球。
然而，最近许多科学家提出，空气可以用作推进剂。现在，来自乔治华盛顿大学(GWU)和美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的一组科学家已经合作开发了一种空气呼吸卫星的概念验证。
使用空气作为推进剂的卫星可以利用吸入空气的等离子体(也被称为物质的第四态)的带电粒子来推动它的推进器。
「vleo（极低地球轨道）上有空气。因此，我们不用这些推进剂，比如氙、氪或氩气来发射火箭，我们可以使用自然可用的东西:空气，」PPPL的首席研究物理学家叶夫根尼·拉伊茨(Yevgeny Raitses)在一份新闻声明中解释说，他是该实验室项目的负责人。
「这将使我们能够减少卫星的质量，或者允许他们将质量差异用于设备的其他方面，」他继续说道。「它还可能延长设备的使用寿命。」
低轨道和更高轨道上的传统卫星寿命有限，因为它们使用有限数量的推进剂来产生等离子体。GWU和PPPL团队提出的推进器将通过利用周围空气产生等离子体来避免这个问题。换句话说，任何使用这种系统的卫星基本上都有免费的、无限的推进剂。
当然，考虑到这个项目在低成本卫星操作方面的巨大潜力，它将使更详细的成像成为可能，它已经引起了美国政府的注意。事实上，美国国防高级研究计划局(DARPA)已经为该项目提供了预计100万美元拨款中的40万美元。
GWU和PPPL团队并不是唯一研究空气呼吸卫星技术的团队。在2022年接受IE采访时，西班牙公司Kreios Space的首席技术官Jan Mataró解释说:「现在，非常低的地球轨道是一个未使用的轨道，仅仅是因为缺乏能够停留在这个轨道上的推进系统。但它可以大大提高电信和地球观测的分辨率。」
该公司正在为卫星开发一种吸气式发生器，据称将为地球观测和电信卫星提供16倍的分辨率。
当然，在这项技术可行之前，还必须克服一些障碍。例如，GWU和PPPL团队正在努力确保从他们的推进器释放的正负粒子以相同的速度离开，这样等离子体羽流中就不会有净电流。
Raitses解释说:「为了避免给卫星充电，这一点很重要。」换句话说，一颗带电的卫星可能会导致带电粒子从推进器中释放出来。这些会被吸引回卫星，并可能造成破坏性的反冲效应。
根据该团队的新闻声明，他们正在开发一种能够中和粒子并使VLEO顺利运行的推进器。
