На таких высотах атмосфера разрежена, но всё же создаёт сопротивление, которое нужно компенсировать. Двигатель может брать рабочее тело прямо из забортной атмосферы, однако плотность газа там в сотни раз ниже нужной для стабильной работы. Главная задача — добиться высокого сжатия при сохранении большого расхода. Пассивные решётки дают недостаточные характеристики, криогенный вариант не умеет работать непрерывно, а турбомолекулярный насос раскручивает аппарат и требует недостижимого расхода.

Изображение: Grok

В новой конструкции коллектор между входом и выпуском делится на пассивную и активную части. Пассивная — решётка с прямыми каналами вдоль потока. Активная — канал со статором и парой компрессорных колёс на электродвигателях, которые вращаются в противоположных направлениях с регулируемой скоростью.

Колёса работают как насос: перед активной частью понижают плотность и снижают обратный поток, после — повышают плотность и компрессионное отношение. Встречное вращение удваивает относительную скорость лопаточных рядов и снижает вероятность обратного пролёта молекул. Регулируя скорости, можно управлять крутящим моментом, действующим на аппарат, вплоть до его минимизации.

Наземный эксперимент здесь невозможен, поэтому параметры подбирали трёхмерным молекулярно-динамическим моделированием. Для орбиты 140 км и скорости 7820 м/с расчёт дал компрессионное отношение выше 400 при эффективности захвата 36%. У пассивного устройства с теми же параметрами при эффективности 35% компрессионное отношение оказывалось ниже 120.