به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از یونیورس تودی، انسان‌ها روی مریخ به اکسیژن نیاز خواهند داشت و سیاره سرخ از نظر این عنصر حیاتی بسیار فقیر است. مریخ‌نورد استقامت ناسا، توانست از مولکول دی‌اکسید کربن در جو مریخ، اکسیژن استخراج کند، اما راه‌های دیگری هم برای تولید اکسیژن وجود دارد. ظاهرا میزان زیادی آب زیر سطح مریخ مدفون است و کافی است اکسیژن موجود در آن را از پیوندهایش با هیدروژن آزاد کنیم.
روی زمین، این کار مشکلی نخواهد بود. کافی است جریان الکترکی از آب عبور دهید تا به مولکول اکسیژن برسید، اما آب مریخ به این راحتی اکسیژن به شما نخواهد داد. مریخ‌نورد استقامت ناسا به عنوان اولین بار در ماموریتش توانست اکسیژن را از CO۲ در اتمسفر مریخ استخراج کند که دستاوردی هیجان‌انگیز بود. انسان‌ها روی مریخ برای تنفس و همچنین سوخت موشک به اکسیژن نیاز خواهند داشت. اما تیمی از دانشمندان چینی در حال کار روی روش متفاوتی هستند.
آن‌ها نتایج خود را در مقاله‌ای با عنوان «سنتز خودکار کاتالیزورهای تولیدکننده اکسیژن از شهاب‌سنگ‌های مریخ توسط یک شیمیدان هوش مصنوعی روباتیک» به اشتراک گذاشته‌اند. این مقاله در «Nature Synthesis» منتشر شده است.
نویسندگان می‌نویسند: تامین اکسیژن باید اولویت اصلی هر فعالیت انسانی در مریخ باشد، زیرا پیشران‌های موشک و سیستم‌های پشتیبانی حیات، مقادیر قابل توجهی اکسیژن مصرف می‌کنند که نمی‌تواند از جو مریخ دوباره تامین شود. (دانشمندان ناسا ممکن است با این گفته مخالف باشند.)
در عوض، محققان چینی فکر می‌کنند که می‌توان از انرژی خورشیدی برای تولید اکسیژن از آب مریخ استفاده کرد. اما این کار شباهتی به الکترولیز ساده در آزمایشگاه کلاس علوم نخواهد بود. آن‌ها قصد دارند از کاتالیزورها استفاده کنند. الکترولیز ساده با موانعی مواجه است که پتانسیل و بهره‌وری آن را محدود می‌کند. در زمین دانشمندان می‌دانند با چه کاتالیزوهایی می‌توان از الکترولیز نتیجه بهتری گرفت، اما در مریخ وضع فرق می‌کند. در واقع کار اصلی، پیدا کردن کاتالیزورهای مناسب موجود در مریخ است. دانشمندان آن‌ها را کاتالیزورهای واکنش تکامل اکسیژن (OER) می‌نامند.
مشکل اینجاست: بیش از سه میلیون کاتالیزور احتمالی در مریخ وجود دارد. وقتی تاخیر ارتباطی بین مریخ و زمین می‌تواند تا ۲۰ دقیقه باشد، چگونه دانشمندان می‌توانند با این همه احتمالات کار کنند؟ عملی به نظر نمی‌رسد. به گفته تیم تحقیقاتی، این مسئله‌ای است که هوش مصنوعی از پس حلش برمی‌آید.
محققان توضیح می‌دهند: اینجا ما یک هوش مصنوعی روباتیک شیمیدان برای سنتز خودکار و بهینه‌سازی هوشمند کاتالیزورها، برای واکنش تکامل اکسیژن از شهاب‌سنگ‌های مریخ خواهیم داشت. کل فرآیند، از جمله پیش‌تصفیه سنگ مریخ، سنتز کاتالیزور، شناسایی، آزمایش و از همه مهم‌تر جستجو برای فرمول کاتالیزور بهینه، بدون دخالت انسان انجام می‌شود.
محققان از مقادیر کمی از پنج نوع شهاب‌سنگ مریخی به عنوان ماده اولیه در سیستم خودکار خود استفاده کردند. با وجود پنج شهاب سنگ مریخی به عنوان مواد اولیه، حدود ۳۷۶۴۳۷۶ کاتالیزور بالقوه وجود دارد. محققان می‌نویسند: یافتن فرمول بهینه به ۲۰۰۰ سال کار انسانی نیاز دارد، آن هم جایی که هر آزمایش کامل حداقل ۵ ساعت طول می‌شد.
بیشتر بخوانید:
شیمی روباتیک در سال‌های اخیر پیشرفت‌های جدی داشته است، چیزی که به گفته محققان می‌تواند برای استفاده در مریخ مورد استفاده قرار گیرد. آن‌ها به تحقیقات کوپر و همکاران در سال ۲۰۲۰ اشاره می‌کنند. در این تلاش، تیمی از محققان از یک روبات متحرک برای مقابله با فضای شیمیایی و جست‌وجوی فوتوکاتالیست‌های بهبودیافته برای تولید هیدروژن از آب استفاده کردند. کوپر و همکارانش در سال ۲۰۲۰ نوشتند: «این روبات به طور مستقل در طول هشت روز کار کرد و ۶۸۸ آزمایش را در یک فضای آزمایشی ده متغیری انجام داد.» این به معنای ۸۶ آزمایش در روز است.
با این تحقیق جدید، شیمی روباتیک - هوش مصنوعی، گام دیگری برمی‌دارد. به گفته اداره ملی فضایی چین، ماموریت بعدی چین به مریخ به نام ماموریت تیان‌وان ۳ (Tianwen ۳) سومین ماموریت تیان‌وان خواهد بود، و چین امیدوار است که با بازگرداندن یک نمونه به زمین در سال ۲۰۳۱، ناسا و آژانس فضایی اروپا را شکست دهد.
بعید به نظر می رسد که چین بتواند یک آزمایش شیمی روباتیک- هوش مصنوعی را نیز در مریخ انجام دهد، اما چه می‌دانیم؟ چین برای رد کردن رکورد ناسا بسیار مشتاق به نظر می‌رسد.