Робот-химик готов синтезировать кислород на Марсе
Полноценное освоение других планет невозможно без обеспечения колонистов самым необходимым: пищей, водой и воздухом. Взять их с собой с Земли в нужном объеме не получится, вот почему требуются автономные системы жизнеобеспечения. Они уже хорошо зарекомендовали себя на МКС, но на Марсе и Луне есть свои нюансы. Поэтому ученые предлагают новые решения. Не обошлось и без вездесущего ИИ.
Оснащенного искусственным интеллектом робота, который сможет работать на Марсе и синтезировать там кислород, придумали и построили в University of Science and Technology of China in Hefei. Это колесная машина с рукой-манипулятором. Ее задача — получить из чужеродной руды катализаторы, которые расщепляют воду с выделением кислорода. H₂O на Красной планете есть на полюсах, покрытых льдом, и под поверхностью — в жидком состоянии и в виде водных растворов солей.
Свое изобретение китайские ученые уже протестировали на фрагментах марсианских метеоритов, а также на земной руде, схожей по составу с грунтом Красной планеты. Искусственный интеллект использовал кислоту и щелочь, чтобы растворить материал, а потом проанализировал полученные соединения. На их основе он составил формулу химического вещества, которое могло бы расщеплять воду. Для этого пришлось перебрать несколько миллионов вариантов. На такую работу у человека ушло бы около двух тысяч лет, говорят исследователи. В результате получился нужный катализатор реакции выделения кислорода из воды.
Китайские разработчики утверждают, что их робот-химик способен производить почти 60 граммов кислорода в час с одного квадратного метра марсианского грунта. За счет солнечных батарей машина может заниматься этим годами.
Откуда берется воздух на МКС?
Кислород для обитателей Международной космической станции производится из воды с помощью электролиза. Это делает отечественная система «Электрон-ВМ», которая вырабатывает от 25 до 160 литров газа в час, обеспечивая им трех-четырех человек. «Электрон-ВМ» служит МКС уже 12 лет, хотя гарантийный срок его эксплуатации — 12 месяцев. В прошлом году к ней добавили дублирующую систему, так что если первая выйдет из строя или потребует технического обслуживания, без воздуха космонавты не останутся.
Кислород на МКС синтезирует система, разработанная специалистами российского «НИИхиммаш» Изображение: © NASA
Опыт синтеза кислорода на Красной планете есть у специалистов агентства NASA. Причем робот и ИИ для этого не понадобились. В 2021 с помощью устройства MOXIE, установленного на марсоходе Perseverance, они выделили кислород из углекислого газа, который наполняет атмосферу Марса примерно на 95 %.
Что марсоход Perseverance успел сделать за год на Марсе
Читать
Ледяная шапка на Северном полюсе Марса
Изображение: Общественное достояние
Получилось произвести лишь несколько граммов нужного газа, но это связано с мощностными ограничениями Perseverance. В перспективе аппарат планируется усовершенствовать и генерировать благодаря ему большой объем кислорода, который можно использовать не только для дыхания, но и в качестве окислителя для ракетного топлива. Оно понадобится для запуска корабля при обратном полете на Землю.
Китайские инженеры отмечают, что их робот-химик способен не только синтезировать кислород, но и выполнять другие задачи, например создавать катализаторы для удобрений, которые понадобятся для выращивания марсианских растений. Да и вообще он может работать не только на Красной планете. Перспективным направлением также считается Луна.
