1. Investigarea plasmelor sistemului solar prin observații satelitare, experimente la sol și modelarea numerică – cu accent pe misiunile ESA (Cluster, Swarm, Solar Orbiter, SMILE, Plasma Observatory) precum și a misiunilor NASA (THEMIS, Parker Solar Probe, Van Allen și MMS și rețele de observare de la sol, e.g., THEMIS Ground Based Observatories, MIRACLE și EISCAT 3D);
2. Studierea materiei obscure, energiei întunecate, undelor gravitaționale și a gravitației modificate (proprietățile Universului staționar și violent) – prin participarea la misiunile științifice ESA (EUCLID, LISA, ARIEL, EUSO, AEDGE). Aprofundarea analizei datelor finale ale misiunii Planck.
3. Fizica astroparticulelor și astronomia multi-mesager. Participare la experimente precum KM3NeT, Observatorul Pierre Auger, Cosmo-MoEDAL. Aprofundarea datelor finale ale experimentului ANTARES. Tehnici inovatoare de detecție a particulelor cu aplicații la scară-largă pentru experimentele de la sol. Radioastronomie.
4. Fizica energiilor inalte, particule și fenomene exotice în radiația cosmică și la acceleratoare. Participare la KM3NeT, Pierre Auger Observatory, LHC-ALICE-CERN, LHC-MoEDAL-CERN, SPS-DsTau(NA65)-CERN, FAIR-GSI, ILC, LUXE-DESY Hamburg, LHC-FASERnu2-CERN, CLIC-CERN, FCC-CERN, respectiv NICA-IUCN/Dubna și NUCLOTRON-IUCN/Dubna (colaborarea cu IUCN/Dubna este în prezent suspendată).
5. Studii teoretice în astrofizică, gravitație, cosmologie, fizica energiilor înalte și sisteme complexe în sprijinul cercetărilor fundamentale, aplicative și inovative.
6. Solutii computationale si de infrastructura suport pentru HPC (High Performance Computing), clustere dedicate calculului la scara-largă de tip GRID pentru fizica energiilor înalte (ALICE-CERN), astrofizică (EUCLID-ESA, Pierre Auger Observatory, LISA-ESA, R3B-GSI, KM3Net), clustere de tip CPU și GPU pentru astrodinamică (PROBA 3), fizica plasmelor spațiale (e.g. SMILE), vreme spațială, fizica particulelor elementare (DsTau(NA65)-CERN), aplicații, centru de date științifice și micro-sisteme de calcul.
7. Suport și integrarea micro și nano sateliților, formații de zbor, instalații de testare la sol a sateliților, stație la sol de comunicare cu sateliții, inclusiv colaborări cu sectorul privat.
8. Tehnologii cuantice, e.g, comunicatii cuantice, rețele QKD la sol și spațiale, algoritmi pentru calculatoare cuantice.
9. Aplicații și tehnologii spațiale și terestre: Dezvoltarea de soluții telehealth (Telemedicina, telecare etc.) și tehnologii asistive. Monitorizarea și urmărirea obiectelor spațiale din jurul Terrei. Tehnologii GNSS. Identificarea turbulențelor atmosferice. Eliminarea deșeurilor spațiale. Extragerea de informații esentiale din imagini satelitare și observații terestre.
10. Cercetări şi elaborare de contramăsuri asociate zborului spațial cu echipaj uman. Dezvoltarea de studii, metodologii şi aplicaţii în domeniul psiho-neuro-motricităţii, fiziologiei şi psihologiei în cadrul facilităţilor analoage de microgravitaţie, izolare, confinare.