Робот-химик с ИИ самостоятельно создал катализатор для добычи кислорода на Марсе
Робот с искусственным интеллектом, действуя полностью самостоятельно, за шесть недель синтезировал из метеоритов с Марса эффективный катализатор, который можно использовать для получения кислорода из запасов марсианской воды. На тот же объем исследований у ученного-человека ушло бы около 2 тыс. лет. Технология может пригодиться в будущем для колонизации планеты.
В будущих полетах на Марс понадобится кислород — не только для того, чтобы астронавты могли дышать, но и в качестве ракетного топлива. Один из ключевых способов сделать такие полеты экономически эффективными в долгосрочной перспективе – использовать для производства кислорода ресурсы, которые уже существуют на Красной планете. Это было бы намного проще, чем брать с собой с Земли кислород или везти катализаторы для его добычи на месте.
Марс обладает значительными запасами замороженного водяного льда — поскольку вода состоит из водорода и кислорода, ученые искали способы извлечь последний элемент из этих марсианских запасов. Чтобы вырабатывать кислород из воды нужны катализаторы, они могут быть очень разными по составу и с разной эффективностью запускать химические реакции, которые расщепляют молекулы воды с образованием кислорода и водорода. Именно составом катализатора определяется эффективность самой химической реакции и ее энергозатратность.
Группа китайских исследователей провела эксперимент с роботом-химиком с искусственным интеллектом, чтобы оценить, сможет ли он самостоятельно синтезировать эффективный катализатор для получения кислорода на Марсе. Тесты были проведены с использованием образцов метеоритов, которые упали на Землю после того, как их выбросило с Марса.
Робот использовал механическую «руку» для сбора образцов марсианских метеоритов, после чего сканировал камни лазером, анализируя их химический состав. Его анализ показал, что из шести различных металлических элементов в горных породах — железа, никеля, марганца, магния, алюминия и кальция, он мог бы получить более 3,7 миллиона вариантов молекул потенциального катализатора.
В течение шести недель, без какого-либо вмешательства со стороны человека, ИИ отобрал, синтезировал и протестировал 243 молекулы. Лучший катализатор, который был обнаружен роботом, мог расщеплять воду при температуре минус 37 градусов Цельсия – и это отлично подходит для условий Марса. Для помещения марсианской станции объемом 300 кубометров (площадью 100 кв. метров и высотой 3 метра) с нанесенной на потолок пленкой-катализатором для достижения уровня кислорода, соответствующего земному, потребуется 15,2 часа.
Исследователи подсчитали, что ученому-человеку потребовалось бы около 2000 лет, чтобы найти самый из того же состава марсианских пород оптимальный катализатор, используя стандартный химический скрининг, каждый полный цикл которого занимал бы 5 часов. Тем не менее, Цзян отметил, что, хотя эти результаты предполагают, что искусственный интеллект может быть очень полезен в науке, он все равно нуждается в контроле со стороны ученых-людей. Далее ученые намерены выяснить, сможет ли их робот-химик работать в марсианских условиях, где температура, состав атмосферы, плотность воздуха, влажность, гравитация и прочие аспекты значительно отличаются от земных.
Самое популярное
