Китайские ученые создали робота-химика с искусственным интеллектом, который способен получать кислород из марсианской воды без человеческого вмешательства. Это открытие важно для выживания людей на Марсе, так как позволит синтезировать необходимые ресурсы из местной сырьевой базы.
Проблема кислорода на Марсе
На Земле атмосферу богата кислородом, что даёт возможность живым организмам дышать. На Марсе же воздух преимущественно углекислый, а кислорода почти нет.
Для выживания на Марсе будущим колонистам потребуется производить кислород непосредственно на планете.
Это позволит не только дышать, но и обеспечит условия для других видов деятельности человека, таких как сжигание топлива для получения энергии и передвижения. Поэтому способность создавать на Марсе необходимые химические вещества имеет решающее значение для устойчивой колонизации Красной планеты.
Китайские учёные разработали робота-химика для автоматизации процессов на Марсе: от переработки минералов до создания катализаторов для производства кислорода.
Как работает этот робот-химик?
Анализ образцов метеоритов осуществляется в специальной установке. Робот предварительно обрабатывает руду, удаляя примеси и ненужные материалы. Из компонентов метеорита создаётся катализатор с помощью каталитического синтеза, после чего проводятся электрохимические испытания.
Катализаторы могут быть очень разнообразны, что затрудняет процесс. В этом случае искусственному интеллекту отводится важная роль. Робот оснащён модулем, получившим название «компьютерный мозг», который применяет алгоритмы машинного обучения и теоретические модели для анализа данных из экспериментов, проведённых роботом, и больших массивов смоделированных данных.
Робот передаёт экспериментальные результаты на облачный сервер. Там «компьютерный мозг» с применением машинного обучения выполняет тысячи симуляций, чтобы найти оптимальный способ добычи кислорода. Полученные данные поступают в нейросетевую модель, которая постоянно улучшается с учётом новых экспериментальных данных. Алгоритм определяет наилучшее сочетание материалов для синтеза катализатора, которое затем проверяет робот-химик.
Применение катализатора
В завершение процесса синтезированный роботом катализатор используется для извлечения кислорода из марсианских материалов с помощью электрода. Робот наносит оптимизированные «каталитические чернила» на метеор, осаждая катализатор — специальное вещество, ускоряющее химическую реакцию, необходимую для извлечения кислорода из марсианских материалов.
Процесс подобен печати изображения на листе бумаги с помощью принтера. Марсианский метеорит выступает в роли бумаги, а катализатор — «каталитическими чернилами». Электрод в данном случае напоминает печатающий механизм принтера, способствуя превращению компонентов метеорита в кислород.
Кроме автоматизированного и контролируемого получения кислорода, исследователи полагают, что эта система сможет применяться для производства других химических веществ и соединений, открывая путь к универсальному использованию этой технологии на Марсе для выживания людей при освоении или колонизации.
О работе предоставлены подробности в журнале. .