На платформе спутника «Лобачевский» формата CubeSat 16U установят модуль на основе мемристоров — микроэлектронных элементов, способных повысить быстродействие и надежность бортовых вычислителей космических кораблей. На исследовательском космическом аппарате ученые протестируют устойчивость мемристоров к космическому излучению, стабильность управления модулем с Земли, качество обработки данных и передачи сигнала.
Исследование станет еще 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.
«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», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории стохастических мультистабильных систем 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 ведется 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.
Партнерами проекта выступают: НОЦ Нижегородской области, Центр детского (юношеского) технического творчества «Юный автомобилист» (Нижний Новгород), Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва, Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, Нижегородский государственный агротехнологический университет имени Л. Я. Флорентьева, Орловский государственный аграрный университет имени Н. В. Парахина, Агрофизический научно-исследовательский институт (Санкт-Петербург).
Запуск малого космического аппарата «Лобачевский» формата CubeSat 16U планируется летом 2025 года.
Исследования радиационной стойкости мемристоров проводились в рамках научной программы Национального центра физики и математики (Саров). Эти исследования мотивировали ученых к натурным испытаниям спецстойкости в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
