氧氣,一個地球上含量占21%的物質,在火星上卻僅僅只有0.15%!氧氣供應必須是火星上任何人類活動的首要任務,人類的火箭推進劑和生命維持系統會消耗大量氧氣,火星大氣中卻無法提供充足的氧氣補充,如何利用火星的資源制造氧氣成了新的命題。
幾十年來,火星吸引了世界各國密集的科學探索和研究,尋找過去生命的跡象并在火星上建立潛在的宜居區域一直是人類的夢想。
盡管早前,美國宇航局的毅力號火星車已經在火星大氣中含量達95.3%的二氧化碳中提取出氧氣,但這遠遠無法足夠供應。而中國的科學家們提出了一些新的方法,近日,來自中國科學技術大學精密與智能化學重點實驗室傳出新研究成果,一個AI
機器人化學家將助力他們解決這個問題。
中科大的科學家們認為,太陽能可以用來從火星水中生產氧氣。但由于火星上的環境與地球有很大的不同,簡單的電解并不能在火星上制造氧氣,一種在火星上可用的析氧反應催化劑成了讓科學家們頭疼的問題。
機器人是如何幫科學家們解決這個問題的呢?
據團隊的其中一位研究員透露,他們使用一個AI機器人化學家,用于自動合成和智能優化火星隕石析氧反應的催化劑,從火星礦石預處理、催化劑合成、表征到測試的全過程中,都有該機器人參與,最重要的是,在沒有人工干預的情況下,機器人需要尋找最佳催化劑配方。
該方法使用從第一原理數據和實驗測量得出的機器學習模型,從超過三百萬種可能的組合物中自動快速識別最佳催化劑配方。合成的催化劑在0.01mA cm 的電流密度下運行超過550000 s,過電勢為445.1 mV,證明了人工智能化學家在自動合成用于火星探索的化學品和材料方面的可行性。
火星距離地球在5500萬公里到4億公里,這個遙遠的遙遠的天文距離阻礙了人類對火星上的機器人進行實時遠程引導,所以在火星上做實驗的機器人必須擁有強大的無人駕駛能力;其次,它的腦袋中應該充滿了大量的科學知識,根據分析火星當地的礦石中元素,通過AI算法,有效識別催化劑成分的最佳配方。
有數據推算,在五種不同的當地火星礦石原料中選擇,有超過300萬個可能使用上的公式,而找到最佳配方,靠人力勞動需要2000年時間,但機器人卻可以在5個小時完成這一切。
中國國家航天局稱,下一次火星任務可能是將樣本從火星上帶回來,天問三號將可能執行該任務,并預計在2031年之前完成,屆時,中國國家航天局在火星探索研究的進程上將有機會趕超NASA。
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