Робот-химик обнаружил, как получать кислород из марсианских минералов

Робот-химик, работающий автономно в лаборатории, разработал катализатор для производства кислорода из минералов, найденных в марсианских метеоритах. Эту же процедуру однажды можно будет использовать для обеспечения кислородом астронавтов на Марсе.

 

Отправка материалов в будущую марсианскую колонию на космическом корабле будет чрезвычайно дорогой, что делает производство материалов из природных ресурсов Марса привлекательным вариантом. Но это может быть сложно, потому что на Марсе доступных элементов меньше, чем на Земле.

 

И Луо из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе и его коллеги разработали полностью автоматизированного робота-химика. Аппарат использовал мощный лазер для анализа химического состава пяти марсианских метеоритов и обнаружил шесть элементов в значительных количествах: железо, никель, кальций, магний, алюминий и марганец.

 

«На Земле мы не используем эти шесть элементов, потому что у нас больше выбора», — говорит Луо. «Эти шесть элементов не самые лучшие для катализатора такого типа и ограничивают его эффективность, но на Марсе они есть».

 

Существует более 3,7 миллионов различных комбинаций марсианских элементов, на проверку которых вручную ушло бы более 2000 лет, если бы каждый раунд испытаний занимал около 5 часов, говорит Луо.

 

Вместо того, чтобы проверять каждую комбинацию, робот использовал искусственный интеллект, чтобы предсказать, какая комбинация элементов станет лучшим катализатором для производства кислорода. Затем компания произвела и протестировала более 200 катализаторов, используя в качестве сырья соляной раствор и диоксид углерода.

 

Робот наконец остановился накатализатор, сравнимый с лучшими катализаторами, доступными на Земле 10 лет назад, говорит Луо. Катализатор может работать при температуре -37°C, аналогичной температуре на Марсе, и непрерывно более шести дней. По подсчетам Луо и его команды, комната высотой 3 метра и площадью 100 квадратных метров на Марсе с катализатором на потолке может производить уровень кислорода, соответствующий земному, примерно за 15 часов.

 

«Заставить робота работать — это нетривиальное достижение, потому что вам нужно заставить работать так много частей», — говорит Росс Кинг из Кембриджского университета. В подобных случаях все еще может быть проще разрабатывать материалы на Земле и отправлять их на Марс, но автономные роботы-химики могут оказаться незаменимыми для дальнейших исследований Солнечной системы, где труднее общаться, говорит он.