Un robot equipado con IA ha utilizado con éxito extractos de meteoritos marcianos para crear oxígeno.
Este experimento pionero, realizado por un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China y publicado en Síntesis de la naturalezademuestra el potencial de la IA para apoyar la exploración espacial o incluso la colonización planetaria.
La tarea del robot de IA consistía en desarrollar un catalizador a partir de las muestras de roca marciana, acelerando el proceso de producción de oxígeno a partir del agua.
En términos químicos, un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química sin consumirse en el proceso. En este contexto, el catalizador facilita la extracción de oxígeno del agua, un proceso crítico para sustentar la vida humana en Marte.
El experimento del equipo consistió en utilizar una IA química robótica para automatizar la creación y optimización de este catalizador. Este método era necesario porque la producción de oxígeno en Marte requiere una conversión eficiente del agua en oxígeno, lo que supone un reto en el duro entorno marciano.
El catalizador desarrollado es un complejo compuesto multimetálico. Concretamente, es un catalizador de seis metales compuesto de manganeso, hierro, níquel, magnesio, aluminio y calcio.
Esta combinación única se identificó mediante un proceso impulsado por IA que analizó y probó millones de composiciones potenciales para encontrar la fórmula más eficaz para la reacción de evolución del oxígeno (OER).
Así es como funciona en la práctica:
- Separación del agua: El objetivo principal es dividir las moléculas de agua (H2O) en oxígeno (O2) e hidrógeno (H2). Este proceso requiere un aporte de energía y se produce mediante una reacción electroquímica.
- Papel del catalizador: El catalizador, compuesto de manganeso (Mn), hierro (Fe), níquel (Ni), magnesio (Mg), aluminio (Al) y calcio (Ca), desempeña un papel crucial en esta reacción. Sirve para reducir la cantidad de energía necesaria para iniciar y mantener el proceso de división del agua. Esencialmente, hace que la extracción de oxígeno del agua sea más eficaz y factible, especialmente en las condiciones marcianas.
- Reacción de evolución del oxígeno (OER): Durante la OER, el catalizador facilita la liberación de átomos de oxígeno de las moléculas de agua. En presencia del catalizador, las moléculas de agua se descomponen más fácilmente en oxígeno e hidrógeno con la ayuda de una corriente eléctrica.
El robot de IA analizó numerosos datos experimentales y teóricos para sintetizar un catalizador viable a partir de más de 3,7 millones de fórmulas posibles. El equipo demostró con éxito el proceso a temperaturas similares a las marcianas y demostró la viabilidad de controlar la operación a distancia.
Conseguir este resultado manualmente habría requerido unos 2.000 años de trabajo humano, estiman los autores.
El profesor Jun Jiang, coautor del artículo, destacó la importancia del logro: "La mayor implicación es que un robot guiado por inteligencia artificial es capaz de producir sustancias químicas útiles en condiciones desconocidas y con materiales desconocidos".
Prevé enviar robots de este tipo a la Luna y Marte para producir productos químicos y materiales esenciales para los colonos humanos.
Destacando la importancia del oxígeno, Charles Cockell, profesor de astrobiología de la Universidad de Edimburgo que no participó en el estudio, señaló: "No hay recurso más importante que el oxígeno para respirar".
Describió el experimento como un "ejemplo emocionante" del uso de robots en Marte para extraer minerales que puedan catalizar la producción de oxígeno del abundante hielo del planeta, allanando el camino para asentamientos permanentes y autosuficientes.
Con el tiempo, los laboratorios robotizados podrían sentar las bases infraestructurales en Marte y otros planetas antes de la llegada de los colonizadores humanos.
El Dr. Stephen Thompson, experto planetario, sugirió que los laboratorios de IA en el espacio podrían actuar como "estaciones de servicio" para las naves espaciales, utilizando el hidrógeno sobrante de la extracción de oxígeno.
Esta investigación integra química, robótica y diseño de software para abrir nuevas posibilidades de asentamiento humano en otros cuerpos planetarios, un ámbito en el que destacarán los robots de IA.
