Alcuni ricercatori cinesi hanno sviluppato un robot chimico alimentato dall’intelligenza artificiale (AI) che potrebbe essere in grado di estrarre ossigeno dall’acqua su Marte. Il robot utilizza materiali trovati sul pianeta rosso per produrre catalizzatori che scompongono l’acqua, rilasciando ossigeno. L’idea potrebbe integrare le tecnologie esistenti per la generazione di ossigeno o portare allo sviluppo di altri catalizzatori in grado di sintetizzare risorse utili su Marte.
“Se pensi alla sfida di andare su Marte, devi lavorare con materiali locali”, afferma Andy Cooper, chimico dell’Università di Liverpool, nel Regno Unito. “Così posso vedere la logica dietro tutto ciò.”
Lo studio, pubblicato su Nature Synthesis1, è stato condotto da Jun Jiang presso l’Università di Scienza e Tecnologia della Cina a Hefei. Jiang e il suo team hanno utilizzato una macchina mobile delle dimensioni di un frigorifero con un braccio robotico per analizzare cinque meteoriti provenienti da Marte o raccolti sulla Terra ma che imitavano la superficie marziana. L’obiettivo del team era verificare se la macchina potesse produrre catalizzatori utili dal materiale.
Il sistema basato sull’intelligenza artificiale ha utilizzato acidi e alcali per dissolvere e separare il materiale, quindi ha analizzato i composti risultanti. Questi hanno poi costituito la base di una ricerca di oltre 3,7 milioni di formule per una sostanza chimica in grado di scomporre l’acqua – nota per esistere come ghiaccio ai poli di Marte e sotto la superficie del pianeta – un processo che secondo il team avrebbe richiesto a un ricercatore umano 2.000 anni. Il risultato è stato un catalizzatore di reazione di evoluzione dell’ossigeno che potrebbe rilasciare ossigeno dall’acqua, con il potenziale per l’uso in una futura missione su Marte.
“Abbiamo sviluppato un sistema di intelligenza artificiale robotico dotato di un cervello chimico”, afferma Jiang. “Pensiamo che la nostra macchina possa utilizzare i composti presenti nei minerali marziani senza la guida umana”.
Creatore catalitico
Se su Marte fosse possibile produrre un catalizzatore in grado di produrre ossigeno dall’acqua, ciò eliminerebbe la necessità di missioni per trasportare tale catalizzatore dalla Terra. Jiang afferma che per ogni metro quadrato di materiale marziano, il sistema del suo gruppo potrebbe produrre quasi 60 grammi di ossigeno all’ora, eliminando potenzialmente la necessità per gli astronauti nelle future missioni sul pianeta di trasportare ossigeno dalla Terra da utilizzare una volta arrivati lì. “Il robot può funzionare ininterrottamente per anni”, afferma Jiang.
Tuttavia, Michael Hecht dell’Osservatorio Haystack del Massachusetts Institute of Technology a Westford afferma che esiste un modo molto più semplice per produrre ossigeno su Marte. È l’investigatore principale del Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) a bordo del rover Perseverance della NASA, che è atterrato su Marte nel febbraio 2021, e ha dimostrato con successo la produzione di ossigeno dall’aria marziana, che è principalmente carbonio biossido.
MOXIE è stato utilizzato solo per produrre pochi grammi di ossigeno alla volta, a causa della modesta potenza erogata da Perseverance. Ma in futuro, una versione ingrandita di MOXIE potrebbe essere utilizzata per produrre ossigeno più che sufficiente per un insediamento umano. MOXIE potrebbe anche produrre una quantità sufficiente di gas da fungere da ossidante per il carburante per missili necessario a lanciare un velivolo per un viaggio di ritorno sulla Terra. “Si possono produrre da due a tre chilogrammi all’ora”, afferma Hecht. “Non ci sono ostacoli per ampliare questo progetto”.
Jiang sottolinea che il chimico robotico del suo gruppo potrebbe essere utilizzato anche per produrre altri catalizzatori utili su Marte, per processi come la fertilizzazione delle piante. “Diversi prodotti chimici possono essere prodotti da questo robot”, afferma. E Marte non è l’unico posto in cui potrebbe avere usi. “Forse il suolo lunare è un’altra direzione”, dice Jiang.
Usare l’intelligenza artificiale per sintetizzare materiali utili in questo modo è una nuova area di ricerca, afferma Cooper, che ha applicazioni oltre i viaggi spaziali. “È un metodo emergente di utilizzo dell’intelligenza artificiale che è applicabile in modo più ampio a tutti i tipi di chimica, non solo alla catalisi e alla produzione di ossigeno”, afferma.
Tradotto da: https://doi.org/10.1038/d41586-023-03522-4
Qui trovate il video del robot in azione: https://www.youtube.com/watch?v=KsBveF-PwAY&t=1s
Le opinioni espresse in questo articolo sono dell’autore.
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