Исследователи из Китая разработали робота-химика, управляемого искусственным интеллектом (ИИ), который сможет добывать кислород на Марсе. Робот использует материалы, найденные на Красной планете, для производства катализаторов, расщепляющих воду с выделением кислорода. Эта идея может дополнить существующие технологии получения кислорода или привести к разработке других катализаторов, способных синтезировать полезные ресурсы на Марсе.
Робот-химик, вооруженный ИИ, может добыть кислород на Марсе
Исследователи из Китая разработали робота-химика, управляемого искусственным интеллектом (ИИ), который сможет добывать кислород на Марсе. Робот использует материалы, найденные на Красной планете, для производства катализаторов, расщепляющих воду с выделением кислорода.
Крупный план марсианских пород в районе перевала Парайтепуй, снятый марсоходом NASA Curiosity. NASA/JPL-Caltech/MSSS
Использовать ИИ для поиска катализаторов ученые стали давно. Но предложить роботу использовать эти алгоритмы на Марсе — это что-то новое.
Руководитель исследования Цзюнь Цзян и его команда использовали мобильную установку размером с холодильник с роботизированной рукой для анализа пяти метеоритов и образцов, которые либо прилетели с Марса, либо были собраны на Земле, но имитировали марсианскую поверхность. Задача команды заключалась в том, чтобы выяснить, сможет ли робот получить из материала полезные катализаторы.
Система с искусственным интеллектом использовала кислоты и щелочи для растворения и разделения материала, а затем проанализировала полученные соединения. Эти соединения легли в основу поиска химического вещества, способного расщепить воду, которая, как известно, существует в виде льда на полюсах Марса и под поверхностью планеты, и на этот процесс, по мнению команды, у человека-исследователя ушло бы 2 000 лет. В результате был создан катализатор кислородно-эволюционной реакции, способный выделять кислород из воды, что может быть использовано в будущей миссии на Марс.
«Мы разработали роботизированную систему искусственного интеллекта, которая имеет химический мозг», — говорит Цзян. — «Мы думаем, что наша машина сможет использовать соединения в марсианских рудах без участия человека».
Марсианский кислород
Если на Марсе удастся создать катализатор, способный производить кислород из воды, то это избавит от необходимости доставлять такой катализатор с Земли. По словам Цзяна, на каждом квадратном метре марсианского материала система его группы может производить около 60 г кислорода в час, что в перспективе избавит астронавтов будущих миссий от необходимости возить с собой кислород с Земли, чтобы использовать его по прибытии на место. «Робот может работать непрерывно в течение многих лет», — говорит Цзян.
Однако Майкл Хехт из обсерватории Haystack в Уэстфорде Массачусетского технологического института утверждает, что существует гораздо более простой способ получения кислорода на Марсе. Он является ведущим исследователем эксперимента Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) на борту марсохода NASA Perseverance, который приземлился на Марс в феврале 2021 года и успешно продемонстрировал возможность получения кислорода из марсианского воздуха, состоящего в основном из углекислого газа.
Пока MOXIE используется только для производства нескольких граммов кислорода за один раз, что связано со скромной мощностью Perseverance. Однако в будущем увеличенная версия MOXIE может быть использована для производства кислорода, более чем достаточного для марсианской колонии. MOXIE также может производить достаточное количество газа, чтобы служить окислителем для ракетного топлива при запуске корабля для обратного полета на Землю. «Вы можете производить два-три килограмма в час», — говорит Хехт. — «Нет никаких препятствий для расширения масштабов производства».
Цзян отмечает, что робот-химик, разработанный его группой, может быть использован и для производства других полезных катализаторов на Марсе, например, для создания удобрений. «Этот робот может производить различные химические вещества», — говорит он. И Марс — не единственное место, где он может найти применение. «Возможно, лунный грунт — это еще одно направление», — говорит Цзян.