Forschung und internationale Gremien
Aus den Daten von SMARTnet™ sind mehrere Forschungsgebiete entstanden, in welchen neue Methoden abgeleitet werden, um Kenntnis über das Geschehen im Weltraum zu vertiefen. Dies wird auch dazu genutzt, das Wissen in politische Gremien innerhalb und außerhalb Deutschlands einzubringen.
Manöverdetektion
Um Satelliten besser in einem Katalog halten zu können, ist es wichtig zu wissen, ob diese Bahnmanöver durchführen oder nicht. Diese Manöver gilt es zu detektieren und deren Amplitude und Richtung abzuschätzen. Dazu werden verschiedene Algorithmen zur Detektion entwickelt (Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter, Manöver Scan Methode) und miteinander verglichen. Falls ein Manöver detektiert werden kann, wird dies in den Objekteigenschaften innerhalb von BACARDI 2.0 festgehalten. Weiterhin wird die Größe des Manövers innerhalb der Bahnverbesserung geschätzt, um präzisere Orbits zu erhalten.
Lichtkurvenanalyse
Ein weiteres Feld ist die Analyse von Verhalten von Objekten im Weltraum. Dazu werden Lichtkurven aufgenommen und analysiert. Die Aufnahmen werden mit einer sCMOS-Kamera in den eigenen Teleskopstationen geplant und durchgeführt. Nach Reduktion der Aufnahmen werden Lichtkurven erzeugt und in Bezug auf Rotationsachsen, Rotationsperioden und deren Änderungen analysiert. Dies ist auch wichtig, um beispielsweise im Fall einer Entsorgungsmission eines Satelliten oder eines Weltraumschrottobjekts die Mission so zu gestalten, dass die Rotation des Objekts beim Greifprozess berücksichtigt werden kann. Bei den Aufnahmen mit sCMOS-Kameras kann es wichtig sein, den Effekt einer elektronischen Rollblende zu kompensieren.
Entscheidungsfindung mit Hilfe künstlicher Intelligenz
Die Anzahl der Kollisionswarnungen nimmt im Laufe der Zeit immer weiter zu. Derzeit werden diese Warnungen manuell analysiert und aufbereitet, was viel Wissen und Zeit erfordert, um zu einer Entscheidung zu gelangen, ob ein Ausweichmanöver durchgeführt werden muss oder nicht. Hier setzt die Verwendung von künstlicher Intelligenz an, mit deren Hilfe diese Entscheidungsfindung optimiert und deutlich hochskaliert werden kann.
Wiedereintrittsvorhersage
Weiterhin ist es notwendig, das langfristige Verhalten von Objekten im Weltraum zu kennen und vorhersagen zu können. Dazu werden verschiedene Analysen durchgeführt, einerseits um aus bekannten Daten die aktuellen atmosphärischen Modelle zu verifizieren und / oder zu verbessern, andererseits um langfristige Vorhersagen zu ermöglichen, damit das Geschehen im Weltraum auch langfristig analysiert werden kann.
Optimierte Beobachtungsplanung
All das fließt in eine optimierte Beobachtungsplanung mit ein. Innerhalb von SMARTnet werden verschiedene Ansätze für optimierte Nachtplanungen angewendet, z.B. Minimierung der Teleskopbewegungen über die gesamte Nacht, um die Totzeit der Teleskope zu reduzieren. Andere Ansätze verfolgen Beobachtungsepochen von Objekten eines Katalogs mit Hinblick auf den Einfluss der anschließenden Bahnverbesserung oder das gleichzeitige Beobachten von Objekten.
Internationale Gremien
In der Internationalen Gremienarbeit werden sowohl die Deutschen Delegationen innerhalb des Inter-Agency Space Debris Coordination Committee (IADC) als auch Standardisierungsgremien bei European Cooperation for Space Standardization (ECSS) und Internationale Organisation für Normung (ISO) unterstützt. Diese Unterstützung dient zur Analyse, Festlegung und Sicherstellung einer nachhaltigen Nutzung der des Weltraums im internationalen Kontext.