Новый оборот вокруг Солнца — повод подвести итоги уходящего года. Ранее мы уже рассказали о ярких научных результатах в химии, истории и археологии. Сегодня приглашаем читателей освежить в памяти достижения отечественных и зарубежных исследователей в области физики и изучения космоса. Новые космические миссии, рекордные астрономические наблюдения, прорывы в квантовых технологиях, развитие мегаустановок и многое другое — год получился запоминающимся.
Мыши-космонавты и новая орбитальная обсерватория
В 2025 г. состоялся успешный полет российского биоспутника «Бион-М» №2. В число «космонавтов» вошли мыши, тритоны, мухи-дрозофилы, муравьи, микроорганизмы и растения. Задача уникального исследования — понять, безопасно ли для живых существ нахождение на полярной орбите, где в дальнейшем будет работать перспективная Российская орбитальная станция. Организатор — Институт медико-биологических исследований РАН. «Бион-М» №2 провел на орбите 30 суток, после чего спускаемый аппарат биоспутника успешно вернулся на Землю 19 сентября. Первые результаты радуют: в целом организмы успешно перенесли нахождение на выбранной орбите. А уровень радиации, накопленной в аппарате за время полета, оказался равен тому, что фиксируется за это же время в жилом отсеке Международной космической станции.
Спускаемый аппарат биоспутника «Бион-М» № 2 после посадки.
Фото: Олег Волошин / пресс-служба ГНЦ РФ — ИМБП РАН
«Для “Биона-М” №2 была изменена орбита, и сейчас мы можем сказать, что она безопасна. Для космического аппарата было разработано 19 научных аппаратур. На данный момент летные испытания завершены, но работа ученых в самом разгаре <…>. Через полгода мы получим уже досконально изученные результаты того, что происходит с биологическими организмами на этой орбите», — рассказал ответственный исполнитель проекта Владислав Сергеевич Седлецкий на пресс-конференции 18 декабря.
Подробнее о «Бионе-М» №2 — в статье и интервью с В.С. Седлецким на нашем портале.
В июле на орбиты была успешно выведена вторая пара российских спутников «Ионосфера-М». В результате вокруг Земли была сформирована группировка из четырех таких аппаратов. Вместе они составляют систему «Ионозонд» для изучения структуры ионосферы, электромагнитных полей вокруг Земли и содержания озона в атмосфере. В конце года было объявлено о завершении летных испытаний спутников. В работе над системой объединили усилия госкорпорация «Роскосмос» и ученые из институтов РАН и Росгидромета, а также крупных университетов. Данные, получаемые с помощью новых спутников, играют очень важную роль как для профильных ведомств, так и для исследователей.
Макет спутника «Ионосфера-М» в Институте космических исследований РАН.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
В начале 2025 г. госкорпорация «Росатом» представила прототип плазменного электрореактивного ракетного двигателя с повышенными параметрами тяги. В перспективе такие системы позволят увеличить скорость космических аппаратов и экономнее расходовать топливо. В будущем использование плазменного двигателя может сократить длительность полета до Марса, что защитит космонавтов от избыточного вредоносного воздействия космического излучения и радиации.
Российские ученые решали и другие важные космические задачи. Например, в Университете ИТМО предложили новую технологию оптико-пространственной связи, используемой в том числе для передачи сигналов в космическом пространстве. А в Дальневосточном федеральном университете создали стройматериалы для защиты баз на Луне от космической радиации.
Интересные результаты были достигнуты и за рубежом. Весной была выведена на орбиту американская космическая обсерватория SPHEREx, работающая в оптическом и инфракрасном диапазонах. Главная цель аппарата — более глубоко исследовать процессы, происходившие во время расширения Вселенной сразу после Большого взрыва.
В 2025 г. на Луне успешно выполнил миссию аппарат Blue Ghost частной американской компании Firefly Aerospace.
Источник изображения: freepik / фотобанк Freepik
В начале года на Луне успешно выполнил миссию аппарат Blue Ghost частной американской компании Firefly Aerospace. Посадочный модуль с исследовательскими приборами совершил прилунение в полностью автоматическом режиме. Аппарат проработал на поверхности Луны дольше, чем планировалось — более 14 дней — и передал интересные научные данные. Например, оказалось, что лунный полдень жарче, чем предполагалось согласно моделям.
Взгляд в глубины Вселенной
Плодотворным был год и у астрономов. Так, американские ученые зафиксировали самый длительный гамма-всплеск за всю историю наблюдений. Явление, получившее название GRB 250702B, наблюдалось почти семь часов, хотя обычно гамма-всплески длятся в течение секунд или минут. Из-за этого обнаруженный космический взрыв не соответствует привычным моделям. Среди возможных объяснений феномена — разрушение звезды черной дырой или смерть звезды-гиганта. Но для точного вывода данных пока недостаточно.
Уходящий год подарил немало интересных астрономических наблюдений и открытий.
Источник изображения: benzoix / фотобанк Freepik
Еще один примечательный гамма-всплеск, открытый в уходящем году, — GRB 250919A. Ему была присвоена девятая величина — за 50 лет наблюдений было зафиксировано очень мало подобных событий. Сбор данных проводился с помощью глобальной сети телескопов-роботов МАСТЕР Московского государственного университета и космической гамма-обсерватории Fermi.
Интересное явление было обнаружено 6 февраля коллаборацией LIGO-Virgo-KAGRA: исследователи впервые наблюдали на относительно близком расстоянии от Земли гравитационное событие (S250206dm), с наибольшей вероятностью напоминающее слияние нейтронной звезды с черной дырой.
Ценные результаты принесло изучение явлений, зафиксированных в прошлые годы. Так, было открыто слияние самых массивных черных дыр, когда-либо наблюдавшихся по гравитационным волнам. В результате этого события на свет появилась новая черная дыра с массой, превышающей в 225 раз массу Солнца. А задуматься ученых заставило исследование ярчайшего на сегодняшний день гамма-всплеска GRB 221009A. Оказалось, что нашей планеты достигли высокоэнергетические частицы, которые, согласно теории, не должны были добраться до Земли.
Ученые Коуровской обсерватории УрФУ в составе научной группы NASA Ames представили нейросеть нового поколения для поиска экзопланет.
Источник изображения: kjpargeter / фотобанк Freepik
Важное место в астрономии занимает изучение экзопланет. В 2025 г. зарубежные исследователи впервые создали детальную 3D-модель структуры атмосферы одного из таких миров — планеты Тилос (WASP-121b). У российских исследователей тоже есть повод для гордости — ученые Коуровской обсерватории Уральского федерального университета в составе научной группы NASA Ames представили нейросеть нового поколения для поиска экзопланет.
Особые краски 2025 г. придал визит в Солнечную систему редкой гостьи — межзвездной кометы 3I/ATLAS. Она была открыта 1 июля автоматизированными телескопами NASA и прошла на минимальном расстоянии от Земли 19 декабря. Хвостатая путешественница стала третьим межзвездным небесным телом за историю наблюдений.
От мегаустановок до сверхпроводимости
Что подарил 2025 г. российским и мировым физикам?
К концу лета приступила к работе крупнейшая в мире нейтринная обсерватория — подземная установка JUNO на юге Китая. Цель проекта — глубже изучить, как устроен наш мир: исследования на JUNO охватывают физику частиц, астрофизику и космологию. В эксперименте активно участвуют исследователи из Объединенного института ядерных исследований в Дубне, НИИ ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ и Института ядерных исследований РАН.
Весной в России стартовал первый сеанс на коллайдере тяжелых ионов NICA в Дубне. В числе задач мегаустановки — воспроизведение процессов, происходивших во время эволюции Вселенной, для лучшего понимания природы материи. Продолжается работа и над отечественным Центром коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» («СКИФ»). В мае здесь был запущен бустерный синхротрон и состоялись первые эксперименты с пучком электронов. Испытания показали, что основные системы комплекса работают штатно.
Элементы внутри бустера ускорительного комплекса NICA.
Фото: Николай Малахин / «Научная Россия»
«Мы вступаем в область неизведанного, поэтому, возможно, со временем ЦКП “СКИФ” позволит проводить совершенно новые эксперименты, которые невозможны на установках предыдущих поколений», — сообщал корреспонденту «Научной России» директор ЦКП «СКИФ» член-корреспондент РАН Евгений Борисович Левичев.
Подробнее про «СКИФ», NICA и другие отечественные ускорительные проекты нашему порталу рассказывал заведующий лабораторией пучка отдела ускорительного комплекса ИЯИ РАН Сергей Александрович Гаврилов.
Уходящий год подарил немало других интересных результатов в физике. На международном уровне стоит отметить достижение китайских ученых, сообщивших, что им удалось добиться сверхпроводимости при температуре, близкой к комнатной — 271–298 K. Пока результат был получен при экстремально высоком давлении, поэтому воплотить его в практику будет сложно, но с точки зрения фундаментальной науки это важный шаг вперед.
Важное достижение на стыке физики и космической сферы — первое в истории российской науки исследование по выращиванию полупроводниковых пленок в открытом космосе. Эксперимент, получивший название «Экран-М», поставлен Институтом физики полупроводников им. А.В. Ржанова РАН в сотрудничестве с Ракетно-космической корпорацией «Энергия». Сегодня такие изыскания не проводит ни одна другая страна мира. Предполагается, что в космическом вакууме можно получать полупроводники, по чистоте и структуре близкие к идеальным. Подобные материалы нужны для создания систем связи, детекторов, солнечных батарей.
Внешний вид установки для эксперимента «Экран-М» по выращиванию полупроводниковых структур в космосе.
Фото: Надежда Дмитриева / ИФП СО РАН
В российской физике произошел прорыв и в импортозамещении: в Национальном исследовательском ядерном университете МИФИ представили первый отечественный тандемный трехквадрупольный масс-спектрометр. Этот тип спектрометра — один из самых востребованных, но весьма сложный в производстве. Аналоги производят всего семь иностранных компаний. Сфер применения прибора множество: от диагностики редких генетических заболеваний у новорожденных до испытаний лекарств.
«Если мы говорим о масс-спектрометрах для молекулярного анализа, а наш прибор создан как раз для этого, то стоит задача получить максимум информации. Прежде всего, нам нужны данные о массе молекулярного иона и о том, на какие фрагменты он распадается под воздействием энергии», — объяснил разработчик прибора, профессор кафедры «Молекулярная физика» НИЯУ МИФИ Алексей Александрович Сысоев. Подробнее — в статье «Научной России».
Ученые НИЯУ МИФИ представили первый российский масс-спектрометр одного из самых востребованных типов.
Фото: Никита Ланской / «Научная Россия»
Физика и вычисления: от квантовых технологий до нейронов на чипе
Современный мир буквально построен на информации. Стремительно развивается искусственный интеллект, усложняются научные исследования, данных становится больше, и все это требует решений нового уровня. Большой вклад в это направление вносят физики, предлагающие новые технологии для вычислений, связи, хранения данных.
2025 г. — Международный год квантовой науки и технологий. Поэтому особенно символично, что прошедшие 12 месяцев действительно подарили немало ярких результатов в этой сфере.
В нашей стране развитие квантовых технологий с 2020 г. координируется «Росатомом», и работа приносит большие плоды. Летом 2025 г. успешно прошел тестовые испытания первый в России 50-кубитный квантовый компьютер на ионной платформе, созданный учеными из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) и Российского квантового центра. Исследователи поставили мировой рекорд, осуществив на новом вычислителе самый большой квантовый алгоритм с использованием кудитов — этот термин означает, что в каждом ионе в системе кодируется не один кубит (минимальная единица информации в квантовых вычислениях), а сразу два. Кроме того, ФИАН и РКЦ одними из первых на планете использовали квантовый компьютер для решения прикладных задач.
Осенью на специальной встрече с журналистами высококвалифицированный научный сотрудник ФИАН Илья Александрович Семериков показал гостям мощнейший в России квантовый компьютер, созданный им и его коллегами.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
«В случае с квантовым компьютером речь идет не о быстроте с точки зрения скорости одной операции, а о том, что мы можем провести меньше операций для решения задачи. <…> Смысл квантового компьютера заключается в том, чтобы <…>, условно, вместо 109 шагов сделать 103», — отметил высококвалифицированный научный сотрудник ФИАН, лауреат премии «ВЫЗОВ» Илья Александрович Семериков на специальной встрече с журналистами.
Ярким предновогодним подарком стал новый прорыв — в декабре квантовый компьютер на ионной платформе, расположенный в ФИАН, достиг отметки в 70 кубитов! Система продемонстрировала высокую точность операций: на уровне 99,98% для однокубитной и 96,1% для двухкубитной. Регистр из 70 кубитов в эти же дни продемонстрировала и научная группа РКЦ, работающая над квантовым вычислителем на основе ионов кальция. Кстати, сегодня на нашей планете всего семь стран, обладающих квантовыми вычислителями с мощностью от 50 кубитов.
Квантовые технологии активно развивают и другие отечественные научные команды. Так, в МГУ действуют квантовые компьютеры сразу трех типов: на основе нейтральных атомов, фотонов и полупроводников. Здесь же в 2025 г. разработали протокол квантового шифрования, способный обеспечить повышенную безопасность и при этом не требующий использования дорогого оборудования. На этой неделе ученые из Московского университета представили новый прорывной результат, увеличив размерность своего прототипа квантового вычислителя на основе нейтральных атомов до 72 кубитов. Во время испытаний система показала точность двухкубитной операции на уровне 94%.
Прототип квантового компьютера на нейтральных атомах в Московском университете.
Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Параллельно в университете МИСИС создается первый в России квантовый компьютер на сверхпроводниковой платформе. А исследователи из Университета Лобачевского в Нижнем Новгороде разработали новый тип кубитов на основе искусственных атомов. В будущем это может помочь в создании масштабируемых квантовых процессоров.
За рубежом тоже произошло немало интересного. Например, Южная Африка и Китай установили самую длинную в мире сверхзащищенную квантовую спутниковую связь. А в Оксфордском университете был поставлен новый мировой рекорд точности управления одним кубитом: на 6,7 млн операций приходилась всего одна ошибка.
Нобелевская премия по физике в 2025 г. была также связана с квантовой тематикой: ее присудили за открытие макроскопического квантовомеханического туннелирования квантования энергии в электрической цепи. Для «Научной России» достижение прокомментировал заведующий лабораторией теории фундаментальных взаимодействий ФИАН Алексей Михайлович Семихатов.
Применение квантовых технологий — не единственный способ усовершенствовать работу с информацией. Так, австралийская компания Cortical Labs презентовала первый в мире биологический компьютер, чью работу обеспечивают живые человеческие нейроны на кремниевом чипе. Перспективы применения инновации — разработки в сфере ИИ, испытания лекарств, моделирование заболеваний.
Зарубежная компания Cortical Labs презентовала первый в мире биологический компьютер, чью работу обеспечивают живые человеческие нейроны на кремниевом чипе.
Источник изображения: ssilver / фотобанк 123RF
Российские ученые представили сразу несколько достижений в сфере электроники. Например, сотрудники НИЦ «Курчатовский институт» и ДВФУ создали новый материал — двумерный альтермагнетик толщиной в один монослой. Открытие поможет создавать устройства нового типа, где данные будут передаваться не только посредством заряда электрона, но и за счет его спина. Чипы, созданные по такой технологии, будут работать быстрее современных аналогов и потреблять мало энергии.
Исследователи из ИТМО разработали долговечный перовскитный наномемристор — электронный компонент, изменяющий сопротивление в зависимости от характеристик тока и «запоминающий» историю проходящих сигналов. В будущем на его основе можно будет создавать рекордно малые энергоэффективные процессоры, имитирующие работу мозга, для решения задач из области машинного обучения.
Российские ученые представили в 2025 г. сразу несколько ярких достижений в сфере электроники.
Фото: xb100 / фотобанк Freepik
Компания «Светлана-Рост» под руководством исследователя Алексея Гелиевича Филаретова представила уникальные российские технологии изготовления СВЧ-микросхем на основе нитрида и арсенида галлия. Такие структуры важны для систем связи, навигации и радиолокации. Уже началась поставка новых микросхем на производства.
Активно развиваются и технологии передачи информации с помощью светового излучения. Например, в Пермском национальном исследовательском политехническом университете выяснили, как снизить потери света в оптоэлектронике, а ученые из ИТМО вместе с зарубежными коллегами создали рекордно маленький источник светового излучения для высокоэффективных оптических вычислительных систем будущего.
На этом путешествие в мир физики и космических исследований не заканчивается. В 2025 г. в «Научной России» вышло немало статей, интервью, лекций и подкастов, посвященных разнообразным темам из этих областей: от термоядерного синтеза до изоляционного эксперимента SIRIUS. Предлагаем подборку публикаций в материалах по теме.
Дорогие читатели и зрители портала «Научная Россия»! От всей души поздравляем вас с наступающим Новым годом! Пусть он будет добрым, успешным и по-настоящему счастливым!
Источники
Материалы портала «Научная Россия»
Институт космических исследований РАН. Завершились летные испытания космической системы «Ионозонд» со спутниками «Ионосфера-М»
«Интерфакс». США вывели на орбиту телескоп для изучения процесса возникновения Вселенной
Телеканал «Наука». Blue Ghost сделал «удивительное открытие» о температуре на Луне
Научно-информационный портал «Поиск». Преодолевавшая пласты космической пыли: масштабный взрыв бросает пониманию астрономами гамма-всплесков
Всероссийская конференция «Успехи российской астрофизики 2025: теория и эксперимент». Доклад «Экстремальные процессы во Вселенной: глобальная сеть телескопов-роботов МАСТЕР» (представлен профессором МГУ В.М. Липуновым)
«ТАСС. Наука». Выбросы с межзвездной кометы 3I/ATLAS помогли уточнить скорость ее вращения
Объединенный институт ядерных исследований. В эксперименте JUNO начался набор данных
Объединенный институт ядерных исследований. Начался первый сеанс на ускорительном комплексе NICA
Научно-информационный портал «Поиск». 7 важнейших открытий 2025 года. Ученые превратили свинец в золото!
The University of Oxford’s Department of Physics. New world record for qubit operation accuracy
«ТАСС. Наука». Cortical Labs создала компьютер, работающий на клетках мозга
МИА «Россия сегодня». Пресс-конференция «Топ-10 научных открытий года»
«Сибирская наука». Мария Недюк. Топ ученый: названы десять лучших научных открытий 2025 года
«Инновации Росатома». Самый мощный российский квантовый компьютер достиг 70 кубитов
Источник изображения на превью: vwalakte (сгенерировано ИИ) / фотобанк Freepik
Источник изображения на главной странице: freepik / фотобанк Freepik
Источники изображений в тексте: Олег Волошин / пресс-служба ГНЦ РФ — ИМБП РАН, Ольга Мерзлякова / «Научная Россия», freepik / фотобанк Freepik, benzoix / фотобанк Freepik, kjpargeter / фотобанк Freepik, Николай Малахин / «Научная Россия», Надежда Дмитриева / ИФП СО РАН, Никита Ланской / «Научная Россия», ssilver / фотобанк 123RF, xb100 / фотобанк Freepik.
