طرحی مفهومی برای پاکسازی زباله‌های فضایی با ماهواره‌ای که از جو زمین سوخت می‌گیرد
پژوهشگران شرکت ام‌اس‌ان‌دابلیو (MSNW) در ایالات‌متحده طرحی مفهومی برای پاکسازی زباله‌های فضایی با ماهواره‌ای مجهز به رانشگرهای الکتریکی که از جو زمین سوخت‌گیری می‌کند به سازمان ناسا (NASA) ارائه کرده‌اند. این ماهواره شارون (CHARON سرواژه Crosscutting, High Apogee, Refueling Orbital Navigator) نام گرفته است. هدف این طرح قرار دادن زباله‌های فضایی بزرگ در مداری است که حداکثر ظرف مدت ۲۵ سال وارد جو زمین شده و از بین بروند. ماهواره شارون قابلیت سوخت‌گیری مجدد دارد و به مخزنی برای ذخیره گازهای جو مجهز است که از این گازها به عنوان سوخت در رانشگرهای الکتریکی خود بهره می‌گیرد. هنگامی‌که این ماهواره در حضیض مدار بیضی شکل کشیده خود به ارتفاع‌های پایین می‌رسد گازهای رقیق اکسیژن و نیتروژن جو زمین را جمع‌آوری کرده و با استفاده از کمپرسور در مخزن خود ذخیره می‌کند.
پاکسازی زباله‌های فضایی با این مراحل انجام می‌شود: ۱- نخست ماهواره شارون در مداری دایره‌ای شکل با ارتفاع زباله فضایی موردنظر برای پاکسازی قرار می‌گیرد. ۲- پس از به دام انداختن زباله فضایی ماهواره شارون با رانشگرهای خود مدارش را به مرور به مدار بیضی شکل بسیار کشیده تغییر می‌دهد. در حضیض مداری این ماهواره می‌تواند از گازهای جو سوخت‌گیری کند و نیز زباله فضایی را در ارتفاع مناسب رها کند. ۳- پس از سوخت‌گیری و رهاسازی زباله، این ماهواره زاویه مداری مناسب خود را برای گرفتن زباله فضایی بعدی تنظیم می‌کند. ۴- ماهواره شارون به کمک رانشگرها در مدار دایره‌ای شکل با ارتفاع زباله فضایی موردنظر بعدی قرار می‌گیرد و این مراحل دوباره تکرار می‌شوند.
پژوهشگران ام‌اس‌ان‌دابلیو می‌گویند که امکان عملی شدن طرح مفهومی ماهواره شارون با رانشگرهای الکتریکی فوق سبک و نیرومند بدون الکترود نیروی لورنتز (Electrodeless Lorentz Force) که این شرکت توسعه داده است وجود دارد. ماهواره شارون به آرایه خورشیدی با توان فقط پنج کیلووات نیاز دارد و می‌تواند انرژی تولیدشده را برای استفاده بعدی ذخیره کند.
بیش‌تر تمرکز زباله‌های فضایی سنگین در انحراف مداری ۸۱ تا ۸۳ درجه و در ارتفاع ۸۰۰ تا ۱۳۰۰ کیلومتری است. به همین دلیل اولویت طرح مفهومی شارون در فاز نخست بر تحلیل مأموریت و محاسبات مدار برای پاکسازی زباله‌های سنگین در محدوده ارتفاع ۹۵۰ کیلومتری و انحراف مداری ۸۲ درجه متمرکز خواهد بود. همچنین طرح‌هایی برای سامانه جمع‌آوری گاز ماهواره شارون بررسی می‌شود. ساخت بهترین طرح‌ها بر اساس تحلیل‌های انجام‌شده برای فاز دوم این پروژه در نظر گرفته شده است. طبق طرح ارائه‌شده ماهواره شارون در عمری ده‌ساله تعداد ۸۰ ماهواره یا زباله فضایی را پاکسازی می‌کند.
این طرح مفهومی در برنامه مفاهیم نوآورانه پیشرفته ناسا (NASA Innovative Advanced Concepts به‌اختصار NIAC) در سال ۲۰۱۹ انتخاب شده و فاز نخست بررسی‌های آن مورد حمایت مالی قرار گرفته است. برنامه مفاهیم نوآورانه پیشرفته ناسا ایده‌هایی را که با ارائه مفاهیم کاملا جدید دیدگاه‌های نوینی برای مأموریت‌های آینده ناسا فراهم می‌کنند پرورش می‌دهد. سالیانه چندین طرح ارائه‌شده به این برنامه برگزیده می‌شوند و حمایت‌هایی به آن‌ها تعلق می‌گیرد. حمایت مالی برای فاز نخست طرح‌ها ۱۲۵ هزار دلار و مدت اجرای آن‌ها ۹ ماه است. طرح‌ها پس از پایان فاز نخست می‌توانند برای دریافت حمایت در فاز دوم نیز درخواست کنند که ناسا آن را بررسی خواهد کرد.