Робот, оснащенный искусственным интеллектом, успешно использовал экстракты марсианских метеоритов для получения кислорода.
Этот новаторский эксперимент, проведенный группой специалистов из Университета науки и технологии Китая, о котором сообщается в журнале Синтез природыдемонстрирует потенциал ИИ для освоения космоса и даже колонизации планет.
Задача робота с искусственным интеллектом заключалась в разработке катализатора из образцов марсианской породы, ускоряющего процесс получения кислорода из воды.
В химической терминологии катализатор - это вещество, которое ускоряет химическую реакцию, не расходуясь при этом. В данном контексте катализатор облегчает извлечение кислорода из воды - критически важный процесс для поддержания жизни человека на Марсе.
В ходе эксперимента команда использовала роботизированного химика с искусственным интеллектом для автоматизации процесса создания и оптимизации этого катализатора. Такой подход был необходим, поскольку производство кислорода на Марсе требует эффективного преобразования воды в кислород, что является сложной задачей в суровых марсианских условиях.
Разработанный катализатор представляет собой сложное мультиметаллическое соединение. В частности, это катализатор из шести металлов, состоящий из марганца, железа, никеля, магния, алюминия и кальция.
Эта уникальная комбинация была определена с помощью процесса, управляемого искусственным интеллектом, который проанализировал и протестировал миллионы потенциальных композиций, чтобы найти наиболее эффективную формулу для реакции выделения кислорода (OER).
Вот как это работает на практике:
- Расщепление воды: Основная задача - расщепить молекулы воды (H2O) на кислород (O2) и водород (H2). Этот процесс требует затрат энергии и происходит в результате электрохимической реакции.
- Роль катализатора: Катализатор, состоящий из марганца (Mn), железа (Fe), никеля (Ni), магния (Mg), алюминия (Al) и кальция (Ca), играет важнейшую роль в этой реакции. Он снижает количество энергии, необходимой для запуска и поддержания процесса расщепления воды. По сути, это делает извлечение кислорода из воды более эффективным и осуществимым, особенно в марсианских условиях.
- Реакция выделения кислорода (РВК): В процессе ОЭР катализатор способствует высвобождению атомов кислорода из молекул воды. В присутствии катализатора молекулы воды легче расщепляются на кислород и водород с помощью электрического тока.
Робот с искусственным интеллектом проанализировал обширные экспериментальные и теоретические данные, чтобы синтезировать жизнеспособный катализатор из более чем 3,7 миллиона возможных формул. Команда успешно продемонстрировала процесс в условиях марсианских температур и доказала возможность удаленного управления процессом.
По оценкам авторов, для достижения такого результата вручную потребовалось бы около 2 000 лет человеческого труда.
Профессор Цзюнь Цзян, соавтор работы, подчеркнул значимость достижения, заявив: "Самое большое значение имеет то, что робот, управляемый искусственным интеллектом, способен производить полезные химические вещества в неизвестных условиях из неизвестных материалов".
Он предполагает отправить таких роботов на Луну и Марс, чтобы они производили необходимые химикаты и материалы для человеческих поселенцев.
Подчеркивая важность кислорода, Чарльз Кокелл, профессор астробиологии Эдинбургского университета, не принимавший участия в исследовании, заметил: "Нет более важного ресурса, чем кислород для дыхания".
Он назвал этот эксперимент "захватывающим примером" использования роботов на Марсе для добычи минералов, которые могут катализировать производство кислорода из обильного льда планеты, прокладывая путь к постоянным, самоподдерживающимся поселениям.
Со временем роботизированные лаборатории смогут заложить инфраструктурный фундамент на Марсе и других планетах до прибытия людей-колонизаторов.
Доктор Стивен Томпсон, эксперт по планетам, предположил, что лаборатории ИИ в космосе могут служить "заправочными станциями" для космических кораблей, используя водород, оставшийся после извлечения кислорода.
Это исследование объединяет химию, робототехнику и разработку программного обеспечения, чтобы открыть новые возможности для расселения людей на других планетарных телах - область, в которой роботы с искусственным интеллектом будут играть ведущую роль.
