Учёные ННГУ проверят работоспособность мемристоров в условиях космической радиации

sputnik lobachevskij protestiruet mikroehlektroniku novogo pokoleniya na orbite

На платформе спутника «Лобачевский» формата CubeSat 16U установят модуль на основе мемристоров – микроэлектронных элементов, способных повысить быстродействие и надёжность бортовых вычислителей космических кораблей. На исследовательском космическом аппарате учёные протестируют устойчивость мемристоров к космическому излучению, стабильность управления модулем с Земли, качество обработки данных и передачи сигнала.

Исследование станет ещё одной научной задачей университетского спутникового проекта в дополнение к его основной миссии – спектральному дистанционному зондированию Земли.

Мемристоры уже продемонстрировали радиационную стойкость на предварительных наземных испытаниях. Результаты успешных имитационных экспериментов были опубликованы в международном журнале Chaos, Solitons and Fractals в 2025 году.

«Мемристоры открывают путь к воплощению в космических аппаратах невозможных ранее концепций вычислений – на основе мемристоров можно создавать автономные нейроморфные устройства для регистрации и обработки информации без участия оператора или управляющего алгоритма на Земле. Например, для систем компьютерного зрения это выход на новый уровень», – сказал старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории стохастических мультистабильных систем Научно-образовательного центра (НОЦ) «Физика твердотельных наноструктур» ННГУ им. Н.И. Лобачевского Сергей Щаников.

Специальное программное обеспечение, разрабатываемое в Университете Лобачевского, позволит интегрировать мемристивные устройства в любые бортовые вычислители, в том числе беспилотники. Мемристивные устройства на борту спутника «Лобачевский» продемонстрируют возможности новых технологий микроэлектроники и ИТ-решений для космической отрасли.

«Нейроинтерфейсами на мемристорах можно будет управлять силой мысли. Это особенно важно там, где необходимо управление на расстоянии. Разработка импульсной нейросети для решения задач управления в атомной отрасли ведётся параллельно с экспериментами на базе Саровского ядерного центра. Ключевой модуль обработки сигналов будет работать на мемристорах», – отметил директор НОЦ «Физика твердотельных наноструктур» ННГУ Алексей Михайлов.

Исследования радиационной стойкости мемристоров проводились в рамках научной программы Национального центра физики и математики (Саров). Эти исследования мотивировали учёных к натурным испытаниям спецстойкости в рамках федеральной программы «Приоритет-2030». Разработка мемристивных устройств ведётся НОЦ «Физика твердотельных наноструктур» ННГУ.

Партнёрами проекта выступают: НОЦ Нижегородской области, Центр детского (юношеского) технического творчества «Юный автомобилист» (Нижний Новгород), Самарский НИУ им. академика С.П. Королёва, Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижегородский государственный агротехнологический университет имени Л.Я. Флорентьева, Орловский ГАУ имени Н.В. Парахина, Агрофизический НИИ (Санкт-Петербург).

Запуск малого космического аппарата «Лобачевский» формата CubeSat 16U планируется летом 2025 года. Проект реализуется при поддержке Фонда содействия инновациям.