Un robot doté d'une intelligence artificielle a réussi à créer de l'oxygène à partir d'extraits de météorites martiennes.
Cette expérience pionnière, menée par une équipe de l'Université des sciences et technologies de Chine et rapportée dans la revue Synthèse de la natureLe projet, qui s'inscrit dans le cadre de l'Année européenne de l'environnement, démontre le potentiel de l'IA pour soutenir l'exploration spatiale, voire la colonisation de la planète.
La tâche du robot IA consistait à développer un catalyseur à partir des échantillons de roches martiennes, afin d'accélérer le processus de production d'oxygène à partir de l'eau.
En chimie, un catalyseur est une substance qui accélère une réaction chimique sans être consommée dans le processus. Dans ce contexte, le catalyseur facilite l'extraction de l'oxygène de l'eau, un processus essentiel pour la vie humaine sur Mars.
L'expérience de l'équipe a consisté à utiliser un chimiste IA robotisé pour automatiser la création et l'optimisation de ce catalyseur. Cette approche était nécessaire car pour produire de l'oxygène sur Mars, il faut convertir efficacement l'eau en oxygène, ce qui est difficile dans le rude environnement martien.
Le catalyseur mis au point est un composé multi-métallique complexe. Plus précisément, il s'agit d'un catalyseur à six métaux composé de manganèse, de fer, de nickel, de magnésium, d'aluminium et de calcium.
Cette combinaison unique a été identifiée grâce à un processus piloté par l'IA qui a analysé et testé des millions de compositions potentielles afin de trouver la formule la plus efficace pour la réaction d'évolution de l'oxygène (OER).
Voici comment cela fonctionne en pratique :
- Fractionnement de l'eau: L'objectif principal est de diviser les molécules d'eau (H2O) en oxygène (O2) et en hydrogène (H2). Ce processus nécessite un apport d'énergie et se produit par le biais d'une réaction électrochimique.
- Rôle du catalyseur: Le catalyseur, composé de manganèse (Mn), de fer (Fe), de nickel (Ni), de magnésium (Mg), d'aluminium (Al) et de calcium (Ca), joue un rôle crucial dans cette réaction. Il sert à réduire la quantité d'énergie nécessaire pour initier et maintenir le processus de séparation de l'eau. Essentiellement, il rend l'extraction de l'oxygène de l'eau plus efficace et plus réalisable, en particulier dans les conditions martiennes.
- Réaction d'évolution de l'oxygène (OER): Au cours du REL, le catalyseur facilite la libération des atomes d'oxygène des molécules d'eau. En présence du catalyseur, les molécules d'eau sont plus facilement décomposées en oxygène et en hydrogène à l'aide d'un courant électrique.
Le robot IA a analysé de nombreuses données expérimentales et théoriques pour synthétiser un catalyseur viable à partir de plus de 3,7 millions de formules possibles. L'équipe a démontré avec succès le processus à des températures martiennes et a prouvé la faisabilité d'un contrôle à distance de l'opération.
Selon les auteurs, il aurait fallu environ 2 000 ans de travail humain pour parvenir à ce résultat manuellement.
Le professeur Jun Jiang, coauteur de l'article, a souligné l'importance de cette réalisation en déclarant : "La plus grande implication est qu'un robot guidé par l'IA est capable de produire des produits chimiques utiles dans des conditions inconnues avec des matériaux inconnus."
Il envisage d'envoyer de tels robots sur la Lune et sur Mars pour produire des produits chimiques et des matériaux essentiels pour les colons humains.
Soulignant l'importance de l'oxygène, Charles Cockell, professeur d'astrobiologie à l'université d'Édimbourg, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré : "Il n'y a pas de ressource plus importante que l'oxygène pour respirer".
Il a décrit cette expérience comme un "exemple passionnant" d'utilisation de robots sur Mars pour extraire des minéraux capables de catalyser la production d'oxygène à partir de la glace abondante de la planète, ouvrant ainsi la voie à des colonies permanentes et autonomes.
À terme, les laboratoires robotiques pourraient jeter les bases de l'infrastructure sur Mars et d'autres planètes avant l'arrivée des colonisateurs humains.
Stephen Thompson, spécialiste des questions planétaires, a suggéré que les laboratoires d'IA dans l'espace pourraient servir de "stations-service" pour les vaisseaux spatiaux, en utilisant l'hydrogène résultant de l'extraction de l'oxygène.
Cette recherche intègre la chimie, la robotique et la conception de logiciels afin d'ouvrir de nouvelles perspectives pour l'installation de l'homme sur d'autres corps planétaires - un domaine dans lequel les robots IA excelleront.
