Institutul de Științe Spațiale desfășoară activități de cercetare fundamentală și tehnologică în domeniile fizicii spațiale și cele conexe, pe baza experienței acumulate și a colaborărilor internaționale. Oportunitatea de a participa in situ la misiuni spațiale, precum și în exprimente la sol de talie internațională a avut un impact major asupra nivelului de competență al colectivului ISS.
Activitatea de cercetare-dezvoltare a institutului se bazează pe principiul acoperirii, acolo unde este posibil, a tuturor etapelor teoretice și experimentale: de la dezvoltare de echipament, participare la experimente în spațiu, la sol, în subsol sau sub nivelul mării, procesare și interpretare de date și studii teoretice până la aplicații spațiale și diseminarea cunoașterii către publicul larg, incluzând activități educaționale.
Strategia Institutului de Științe Spațiale cuprinde două direcții principale: a contribui la participarea României la eforturile internaționale de cercetare și utilizare pașnică a spațiului cosmic, incluzând aplicații care să îmbunătățească calitatea vieții pe Pământ, precum și a contribui la dezvoltarea capacitățiilor spațiale din România și a expertizei necesare pentru o cercetare inovatoare în domeniul științelor fundamentale.
ISS consideră drept misiunea sa: să conducă programe de cercetare, studii teoretice sau experimentale care să avanseze cunoașterea mediilor circumterestre, solare, galactice și extragalactice; să dezvolte instrumente pentru experimente spațiale sau terestre; să dezvolte și perfecționeze resursa umană prin implicarea studenților în procesul de cercetare; să fie dedicat promovării științei și educației publicului larg; să încurajeze dezvoltarea aplicațiilor și transferul tehnologic în beneficiul societății; să stimuleze parteneriate cu industria.
Principalele domenii de activitate ale ISS sunt: științe și tehnologii spațiale; aplicații ale comunicațiilor spațiale; hardware pentru misiuni spațiale sau la sol; resurse computaționale.
Principalele direcții de cercetare-dezvoltare sunt:
- Fizică Teoretică și Fizică Matematică
- Fizica Energiilor Înalte și Astrofizică
- Fizica Astroparticulelor și Cosmologie
- Tehnologie spațială și hardware pentru misiuni spațiale sau segmente la sol și procesarea datelor provenite de la sateliți
- Experimente, analiză de date și cercetări asupra plasmei spațiale
- Microgravitație, Dinamică Spațială și Nanosateliți
- Cumputing pentru aplicații și cercetări spațiale sau terestre
- Aplicații ale tehnologiilor spațiale și de telecomunicații
Dorim să familiarizăm cititorii noştri cu activitatea mai puțin cunoscută în afara mediului de specialitate, a Institutului de Științe Spațiale.
Astfel, proiectul “Studii avansate în sprijinul explorării spaţiului cu echipaj uman şi mijloace micro-robotice şi contribuţii avansate la înţelegerea şi evaluarea hazardurilor planetare” a avut ca direcţii de cercetare/teme: contramăsuri; cercetări avansate privind evaluarea și antrenarea personalului navigant aerospaţial folosind metode de investigaţie bazate pe managementul informaţiei şi a interacţiunii psiho-somatice în sisteme biologice; microsateliţi; cercetări avansate privind dezvoltarea şi metode de exploatarea a sistemelor şi formaţiilor de sateliţi artificiali de mici dimensiuni (micro şi nano-sateliţi) ca mijloace de explorare micro-robotică a spaţiului; planetare; cercetări avansate ale mediului planetare circumterestru în asociere cu interacţiunea complexă Soare-Terra-Lună şi cu hazardurile generate în cadrul sistemului Soare-Terra-Lună şi în general în cadrul Sistemului Solar; date; cercetări avansate în legătură cu metode matematice avansate de prelucrare, prezentare şi exploatare a masivelor de date generate în experimentele asociate cu direcţiile de cercetare listate anterior (de ex. data mining, reţele neuronale, analiză neliniară etc); în cadrul acestei direcţii de cercetare se vor investiga sisteme modele de sistem hard/soft demonstrative generate cu sisteme de dezvoltarea aflate în dotarea Institutului.
Realizările s-au materializat ȋn contribuții pe direcţiile de cercetare privind prelucrarea, prezentarea şi exploatarea masivelor de date generate în experimentele asociate cu direcţiile de cercetare listate anterior.
S-au realizat studii avansate în domeniul fizicii plasmelor spațiale și al interacțiilor solar terestre: studiul interacției jeturilor de plasmă cu magnetopauza terestră folosind simulări numerice complexe, studiul erorilor de măsură în experimente de spectrometrie de particule specifice misiunii Cluster a Agenției Spațiale Europene, dezvoltarea unui prototip pentru analizor de discontinuități în vântul solar și studiul propagării acestora în vecinătatea magnetosferei terestre, studiul anomaliilor magnetice selenare folosind date de la misiunea spațială ARTEMIS. Rezultatele obținute au fost valorificate prin prezentări la diverse manifestări științifice naționale și internaționale de profil, precum și prin publicarea de lucrări științifice în reviste de specialitate cu factor de impact ridicat.
S-a realizat analiza și evaluarea tehnologiilor de VR si AR (AR – Augmented Reality/VR – Virtual Reality), cu perspective de utilizare în domeniul contramăsurilor și identificarea posibilelor categorii de aplicații în concordanță cu necesitățile ESA, precum și aprofundarea unui Roadmap ESA (European Space Agency-ESA) privind dezvoltarea anumitor soluții de contramăsuri concrete bazate pe AR/VR conforme nevoilor ESA prin programe specifice. Rezultatele s-au concretizat pe de-o parte în identificarea soluțiilor de AR/VR aflate în prezent pe piață; realizarea unei analize comparative de cerințe de sistem din punct de vedere hardware și software; identificarea tipurilor de aplicații vizate de ESA, implicit prezentarea unor scenarii specifice mediului spațial, unde folosirea tehnicilor de AR/VR poate aduce îmbunătățiri programelor și poate ajuta la succesul misiunilor cu un efort redus, iar pe cealalta parte s-a aprofundat un roadmap ESA privind dezvoltarea de soluții contramăsuri bazate pe AR/VR conforme nevoilor ESA, care să determine anumite soluții conceptuale înscrise în domeniul contramăsurilor la efectele adverse ale spațiului datorate factorilor stresori MIC (Microgravitație, Izolare, Confinare); identificarea Programelor ESA în cadrul cărora pot fi dezvoltate, demonstrate, implementate, verificate și validate tipurile de soluții identificate sau/și derivate din acestea. Alte rezultate pe aceasta tema au constat în explorarea disponibilității de utilizare a conceptului de Antropologie Informaţională, precum și în analiza exploratorie privind decriptarea operatorilor psiho-neuro-motori în sisteme biologice şi psihoneuro-somatice şi/sau acționale. Pe tema microsateliți, s-a realizat evaluarea mijloacelor de a crește funcționalitatea stației de comunicații radio pentru alte tipuri de misiuni. Pe lângă misiunile clasice CubeSat, operate în banda UHF, au fost analizate cerințele impuse de extinderea în banda VHF, inclusiv în domeniul sateliților NOAA, precum și în benzise superioare S și X. Au fost identificate echipamente radio care să susțină atât cerințele actuale, dar care să poată fi adaptate pentru diverse misiuni ulterioare. Un asftel de exemplu îl consituie echipamentele de emisie-recepție de tip SDR – software defined radio. De asemenea, s-a avut în vedere securizarea infrastructurii existente, din punctul de vedere al monitorizării interferențelor externe cu echipamente de tip spectrum
