En robot udstyret med AI har med succes brugt meteoritekstrakter fra Mars til at skabe ilt.
Dette banebrydende eksperiment, der blev udført af et team på University of Science and Technology of China og rapporteret i Naturens synteseviser AI's potentiale til at støtte udforskning af rummet eller endda kolonisering af planeter.
AI-robottens opgave var at udvikle en katalysator ud fra klippeprøverne fra Mars og dermed fremskynde processen med at producere ilt fra vand.
I kemiske termer er en katalysator et stof, der fremskynder en kemisk reaktion uden at blive forbrugt i processen. I denne sammenhæng letter katalysatoren udvindingen af ilt fra vand - en kritisk proces for at understøtte menneskeligt liv på Mars.
Holdets eksperiment involverede brug af en robot-AI-kemiker til at automatisere skabelsen og optimeringen af denne katalysator. Denne tilgang var nødvendig, fordi produktion af ilt på Mars kræver effektiv omdannelse af vand til ilt, hvilket er en udfordring i det barske miljø på Mars.
Den udviklede katalysator er en kompleks multimetallisk forbindelse. Nærmere bestemt er det en katalysator med seks metaller, der består af mangan, jern, nikkel, magnesium, aluminium og calcium.
Denne unikke kombination blev identificeret gennem en AI-drevet proces, der analyserede og testede millioner af potentielle sammensætninger for at finde den mest effektive formel til iltudviklingsreaktionen (OER).
Sådan fungerer det i praksis:
- Spaltning af vand: Det primære mål er at spalte vandmolekyler (H2O) i ilt (O2) og brint (H2). Denne proces kræver et input af energi og sker gennem en elektrokemisk reaktion.
- Katalysatorens rolle: Katalysatoren, der består af mangan (Mn), jern (Fe), nikkel (Ni), magnesium (Mg), aluminium (Al) og calcium (Ca), spiller en afgørende rolle i denne reaktion. Det tjener til at sænke den mængde energi, der er nødvendig for at igangsætte og opretholde vandspaltningsprocessen. I bund og grund gør det iltudvinding fra vand mere effektiv og gennemførlig, især under forhold på Mars.
- Ilt-udviklingsreaktion (OER): Under OER letter katalysatoren frigørelsen af iltatomer fra vandmolekyler. Når katalysatoren er til stede, nedbrydes vandmolekylerne lettere til ilt og brint ved hjælp af en elektrisk strøm.
AI-robotten analyserede enorme eksperimentelle og teoretiske data for at syntetisere en levedygtig katalysator ud fra over 3,7 millioner mulige formler. Teamet demonstrerede med succes processen under Marslignende temperaturer og beviste, at det var muligt at fjernstyre operationen.
At opnå dette resultat manuelt ville have krævet anslået 2.000 års menneskeligt arbejde, vurderer forfatterne.
Professor Jun Jiang, der er medforfatter til artiklen, understregede betydningen af præstationen og sagde: "Den største konsekvens er, at en AI-styret robot er i stand til at producere nyttige kemikalier under ukendte forhold med ukendte materialer."
Han forestiller sig at sende sådanne robotter til Månen og Mars for at producere vigtige kemikalier og materialer til menneskelige bosættere.
Charles Cockell, professor i astrobiologi ved University of Edinburgh, som ikke var involveret i undersøgelsen, understregede vigtigheden af ilt og bemærkede: "Der er ingen vigtigere ressource end ilt til at trække vejret."
Han beskrev eksperimentet som et "spændende eksempel" på at bruge robotter på Mars til at udvinde mineraler, der kan katalysere iltproduktion fra planetens rigelige is, hvilket baner vejen for permanente, selvforsynende bosættelser.
Med tiden kan robotlaboratorier lægge grunden til infrastrukturen på Mars og andre planeter, før der kommer menneskelige kolonisatorer.
Dr. Stephen Thompson, en planetarisk ekspert, foreslog, at AI-laboratorier i rummet kunne fungere som "tankstationer" for rumfartøjer ved at bruge den brint, der er tilovers fra iltudvinding.
Denne forskning integrerer kemi, robotteknologi og softwaredesign for at åbne nye muligheder for menneskelig bosættelse på andre planetariske legemer - et område, hvor AI-robotter vil udmærke sig.
