Научная космическая станция «Миллиметрон», или «Спектр-М», будет изучать Вселенную, структуру ядер галактик черных дыр, пульсаров, изучать реликтовое излучение, искать самые ранние следы формирования Вселенной, белые дыры и кротовые норы. «Миллиметрон» будет, как и все научные станции, исследовать Вселенную с помощью электромагнитных волн длиной от 1/10 мм.
Земная атмосфера поглощает и рассеивает огромное количество радиоволн, поэтому ученые обычно ставят обсерватории в горах или даже запускают их на орбиту. При этом есть технология виртуальных телескопов — астрофизики устанавливают два радиотелескопа на большом расстоянии друг от друга и одновременно направляют сигналы на радиоисточник. Благодаря интерференции принимаемый сигнал многократно усилится — с ее помощью из двух обычных радиотелескопов создается один радиоинтерферометр со сверхдлинной базой.
С 2011 года уже существует один виртуальный радиотелескоп «Радиострон», или «Спектр-Р». В максимальном отдалении от земного партнера он удаляется на расстояние в 350 тыс. км. «Миллиметрон» будет отправлен в точку Лангража Земля-Луна.