Китайские ученые создали робота-химика, который сможет добывать кислород из воды на Марсе

Как это работает

Синтез полезных ресурсов из местных материалов на Марсе будет иметь важное значение для выживания. А добыча кислорода из материалов в процессе, который называется реакцией эволюции кислорода (OER), является особенно жизненно важным, пишут исследователи в статье для Nature, описывающей нового химика с искусственным интеллектом.

Смотрите также Ученые теперь говорят, что на Марсе никогда не могла существовать жизнь

Для этого команда построила мобильного робота, который автоматизировал весь процесс извлечения кислорода из пяти образцов марсианских и марсоподобных метеоритов. Они также протестировали систему в имитированной среде марсианской поверхности.

Важно, что ИИ искал идеальную формулу для получения кислорода в каждом конкретном образце из почти 4 миллионов возможных комбинаций, на что человеку понадобилось бы более 2 000 лет.

Наше исследование демонстрирует, что продвинутый химик с искусственным интеллектом может без вмешательства человека синтезировать катализаторы OER на Марсе из местных руд,
– пишут исследователи в своем исследовании.

Первый шаг в добыче кислорода включает отправку образцов метеорита на объект для анализа в полностью автоматизированной лаборатории. После этого робот предварительно обрабатывает руду, удаляя нежелательные примеси и материалы. Затем он использует материалы из метеорита для создания катализатора (процесс, называемый каталитическим синтезом), который он тестирует в электрохимических испытаниях.

Тип катализатора, который он может создать из имеющихся ресурсов и который будет наиболее эффективно добывать кислород, может сильно отличаться, поэтому выбор правильного катализатора является жизненно важным шагом. И здесь на помощь приходит искусственный интеллект с углубленным знанием химии.

Специальный процессорный модуль на борту робота, получивший название "вычислительный мозг", сочетает алгоритмы машинного обучения с теоретическими моделями для анализа как экспериментальных данных, полученных роботом, так и массивных данных моделирования.

Во время работы робот собирает информацию, отправляет эти экспериментальные данные на облачный сервер, где вычислительный мозг с помощью машинного обучения выполняет десятки тысяч симуляций, чтобы определить лучший способ генерирования кислорода. Эти данные поступают в нейросетевую модель, которая быстро переобучается и оптимизируется с учетом новых экспериментальных данных, полученных от робота.

Алгоритм определяет лучшую комбинацию материалов для синтеза лучшего OER-катализатора, которую проверяет химик с искусственным интеллектом. Затем робот наносит оптимизированные "каталитические чернила" на метеорит, который вместе с электродом используется для производства кислорода.

Система также может быть использована для производства многих других химических веществ и соединений при такой необходимости.