Um robô equipado com IA utilizou com sucesso extractos de meteoritos marcianos para criar oxigénio.
Esta experiência pioneira, realizada por uma equipa da Universidade de Ciência e Tecnologia da China e relatada em Síntese da naturezademonstra o potencial da IA para apoiar a exploração espacial ou mesmo a colonização de planetas.
A tarefa do robô de IA era desenvolver um catalisador a partir das amostras de rocha marciana, acelerando o processo de produção de oxigénio a partir da água.
Em termos químicos, um catalisador é uma substância que acelera uma reação química sem ser consumida no processo. Neste contexto, o catalisador facilita a extração de oxigénio da água - um processo crítico para suportar a vida humana em Marte.
A experiência da equipa envolveu a utilização de um químico robótico com IA para automatizar a criação e a otimização deste catalisador. Esta abordagem foi necessária porque a produção de oxigénio em Marte requer a conversão eficiente de água em oxigénio, o que é um desafio no rigoroso ambiente marciano.
O catalisador desenvolvido é um composto multi-metálico complexo. Especificamente, é um catalisador de seis metais composto por manganês, ferro, níquel, magnésio, alumínio e cálcio.
Esta combinação única foi identificada através de um processo orientado por IA que analisou e testou milhões de potenciais composições para encontrar a fórmula mais eficaz para a reação de evolução do oxigénio (OER).
Eis como funciona na prática:
- Fracionamento da água: O objetivo principal é dividir as moléculas de água (H2O) em oxigénio (O2) e hidrogénio (H2). Este processo requer uma entrada de energia e ocorre através de uma reação eletroquímica.
- Papel do catalisador: O catalisador, composto por manganês (Mn), ferro (Fe), níquel (Ni), magnésio (Mg), alumínio (Al) e cálcio (Ca), desempenha um papel crucial nesta reação. Serve para reduzir a quantidade de energia necessária para iniciar e manter o processo de separação da água. Essencialmente, torna a extração de oxigénio da água mais eficiente e viável, especialmente em condições marcianas.
- Reação de evolução do oxigénio (REO): Durante a OER, o catalisador facilita a libertação de átomos de oxigénio das moléculas de água. Na presença do catalisador, as moléculas de água são mais facilmente decompostas em oxigénio e hidrogénio com a ajuda de uma corrente eléctrica.
O robô de IA analisou vastos dados experimentais e teóricos para sintetizar um catalisador viável a partir de mais de 3,7 milhões de fórmulas possíveis. A equipa demonstrou com sucesso o processo a temperaturas semelhantes às de Marte e provou a viabilidade de controlar remotamente a operação.
Para chegar a este resultado manualmente teria sido necessário um trabalho humano de cerca de 2.000 anos, estimam os autores.
O Professor Jun Jiang, coautor do artigo, sublinhou o significado do feito, afirmando: "A maior implicação é que um robô guiado por IA é capaz de produzir produtos químicos úteis em condições desconhecidas com materiais desconhecidos".
Prevê o envio de tais robots para a Lua e Marte para produzir produtos químicos e materiais essenciais para os colonos humanos.
Destacando a importância do oxigénio, Charles Cockell, professor de astrobiologia na Universidade de Edimburgo, que não esteve envolvido no estudo, observou: "Não há recurso mais importante do que o oxigénio para respirar".
Descreveu a experiência como um "exemplo emocionante" da utilização de robôs em Marte para extrair minerais que podem catalisar a produção de oxigénio a partir do gelo abundante do planeta, abrindo caminho para povoações permanentes e auto-sustentáveis.
A seu tempo, os laboratórios robóticos poderiam lançar as bases infra-estruturais em Marte e noutros planetas antes da chegada dos colonizadores humanos.
O Dr. Stephen Thompson, um especialista em planetas, sugeriu que os laboratórios de IA no espaço poderiam funcionar como "estações de abastecimento" para as naves espaciais, utilizando o hidrogénio que sobra da extração de oxigénio.
Esta investigação integra a química, a robótica e a conceção de software para abrir novas possibilidades de colonização humana noutros corpos planetários - uma área em que os robôs com IA se destacarão.
