Chińscy inżynierowie stworzyli robota produkującego tlen z wody. Przeznaczenie: Mars

Jeżeli człowiek chce wylądować i przetrwać (a w przyszłości zamieszkać) na powierzchni Marsa, to musi mieć zdolność wytwarzania na miejscu wszystkiego, co jest mu potrzebne do życia. Nie sposób bowiem wozić z Ziemi zapasów wody, tlenu i pożywienia, nie mówiąc już o innych rzeczach. Produkcja wody z lodu znajdującego się pod powierzchnią Marsa to jedno. Równie istotne jest jednak produkowanie tlenu niezbędnego do oddychania. Chińscy naukowcy, którzy także zamierzają wysłać ludzi na Marsa, właśnie przetestowali w symulowanym środowisku marsjańskim robota, którego zadaniem będzie produkowanie tlenu z wody znalezionej na Marsie.

Ten swoisty robochemik sterowany algorytmami sztucznej inteligencji jest w stanie sam wydobywać tlen z marsjańskiej wody, bez nadzoru człowieka. To z kolei oznacza, że będzie można go wysłać na Marsa na długo przed misją załogową, aby przygotował zapasy dla marsjańskich astronautów.

Urządzenie zdolne do syntetyzowania użytecznych zasobów z materii dostępnej lokalnie na Marsie zostało szczegółowo opisane w artykule opublikowanym 13 listopada w periodyku Nature.

Zespół inżynierów zbudował mobilnego robota, który automatyzuje cały proces ekstrakcji tlenu z pięciu próbek marsjańskich i marsjańskich meteorytów. W toku badań przetestowano urządzenie także w symulowanym środowisku przypominającym powierzchnię Marsa.

Co jednak najważniejsze w tym urządzeniu to fakt, że sztuczna inteligencja samodzielnie wyszukiwała sposób wytwarzania tlenu z dowolnej podanej jej próbce sprzed czterech milionów możliwych kombinacji. Człowiekowi znalezienie odpowiedniego sposobu zajęłoby ponad 2000 lat. Wystarczy tu powiedzieć, że potrzebowałby dużo tlenu na to, aby w końcu to wymyślić.

„Nasze badanie pokazuje, że zaawansowany chemik wspomagany sztuczną inteligencją może bez interwencji człowieka zsyntetyzować katalizatory procesów OER (reakcja wydzielania tlenu) na Marsie z lokalnych rud” – napisali naukowcy w artykule.

Pierwszym krokiem w ekstrakcji tlenu jest przeniesienie próbek meteoru do robota w celu analizy we w pełni zautomatyzowanym laboratorium. Następnie robot poddaje rudę wstępnej obróbce, usuwając niepożądane zanieczyszczenia i materiały. W kolejnym kroku robochemik wykorzystuje materiały zawarte w meteorycie do wytworzenia katalizatora – w procesie zwanym syntezą katalityczną – który testuje w ramach testów wydajności elektrochemicznej.

Rodzaj katalizatora, który można wyprodukować przy użyciu dostępnych zasobów i który będzie najskuteczniej ekstrahował tlen, może się znacznie różnić, dlatego wybór odpowiedniego z nich jest istotnym krokiem. Tutaj wkracza chemik AI.

Moduł obliczeniowy na pokładzie robota – nazywany „mózgiem obliczeniowym” – łączy algorytmy uczenia maszynowego z modelami teoretycznymi, a następnie analizuje zarówno dane eksperymentalne uzyskane przez robota, jak i ogromnej bazy danych symulacyjnych.

Podczas pracy robot zbiera informacje i wysyła dane eksperymentalne do serwera w chmurze, gdzie mózg obliczeniowy wykorzystuje uczenie maszynowe do wykonywania dziesiątek tysięcy symulacji w celu oszacowania najlepszego sposobu wytwarzania tlenu. Dane te trafiają do modelu sieci neuronowej, który jest optymalizowany na podstawie nowych danych eksperymentalnych pochodzących z robota.

Algorytm identyfikuje najlepszą kombinację materiałów do syntezy najlepszego katalizatora OER, co weryfikuje chemik AI. Następnie robot skrapla tak zoptymalizowany „atrament katalityczny” na próbkę, która wraz z elektrodą służy do produkcji tlenu.



Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Puls Kosmosu od 2015 roku informuje o aktualnościach ze świata astronomii, kosmologii i eksploracji przestrzeni kosmicznej. Krótko, rzeczowo i bez sensacji.

Autor: Radek Kosarzycki

ARCHIWUM

KONTAKT

pulskosmosu[at]gmail.com