Люди можуть відпочити. Китайські вчені створили робота-хіміка для видобутку кисню на Марсі
Людство зробило ще один крок до колонізації Марса (Фото:ESA & MPS для OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA)
Китайські вчені створили робота-хіміка зі штучним інтелектом (ШІ), який може витягувати кисень із марсіанської води без нагляду людини.
Дослідники з Університету Цінхуа в Пекіні створили мобільного робота, який автоматизував увесь процес вилучення кисню з п’яти марсіанських і подібних до них зразків метеоритів. Вони також протестували систему в модельованому середовищі поверхні Марса.
Важливо зазначити, що ШІ шукав ідеальну формулу для виробництва кисню в будь-якому зразку з майже 4 мільйонів можливих комбінацій — на що пішло б понад 2000 років людині.
«Наше дослідження демонструє, що просунутий хімік зі штучного інтелекту може без втручання людини синтезувати каталізатори OER на Марсі з місцевих руд», — пишуть дослідники в дослідженні.
Перший крок у вилученні кисню включає відправку зразків метеорита на об’єкт для аналізу в повністю автоматизованій лабораторії. Після цього робот попередньо обробляє руду, видаляючи небажані домішки і матеріали. Потім він використовує матеріали всередині метеора для створення каталізатора — процесу, званого каталітичним синтезом, — який перевіряється під час електрохімічних випробувань.
Тип каталізатора, який він може виробляти з використанням наявних ресурсів і найефективніше працювати для вилучення кисню, може сильно відрізнятися, тому вибір правильного є життєво важливим кроком. Тут на допомогу приходить хімік зі штучного інтелекту.
Обчислювальний модуль на борту робота, який отримав назву «обчислювальний мозок», поєднує в собі алгоритми машинного навчання з теоретичними моделями для аналізу як експериментальних даних, отриманих роботом, так і масивних даних моделювання.
Поки робот працює, він збирає інформацію і відправляє ці експериментальні дані на хмарний сервер, де обчислювальний мозок використовує машинне навчання для виконання десятків тисяч симуляцій, щоб визначити найкращий спосіб вироблення кисню. Ці дані передаються в модель нейронної мережі, яка швидко перенавчається і оптимізується з використанням нових експериментальних даних робота.
Алгоритм визначає найкращу комбінацію матеріалів для синтезу найкращого каталізатора OER, який перевіряє хімік ШІ. Потім робот капає оптимізовані «каталітичні чорнила» на метеор, який разом з електродом використовується для виробництва кисню.
Цю систему можна також використовувати для виробництва багатьох інших хімікатів і сполук, пишуть дослідники у статті.
Дослідження китайських учених є важливим кроком на шляху до освоєння Марса. Вилучення кисню з марсіанської води є критичним фактором для життєзабезпечення майбутніх астронавтів і марсоходів.
Дайджест NV Преміум Щоденна розсилка матеріалів розділу NV Преміум. Десять найбільш популярних матеріалів за минулий день Щодня
Традиційно кисень на Марсі отримують шляхом електролізу води, що є енерговитратним процесом. Робот-хімік зі штучним інтелектом може значно спростити і прискорити цей процес, що зробить його більш доступним для майбутніх місій на Марс.
Крім того, система, розроблена китайськими вченими, може використовуватися для виробництва інших хімікатів і сполук, необхідних для життя на Марсі. Це може значно підвищити автономність майбутніх місій на Червону планету.