به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از سایتک دیلی، پیشرفت‌های اخیر در سنتز اکسیژن در مریخ با کمک یک شیمیدان هوش مصنوعی روباتیک برای ایجاد کاتالیزورهای تولید اکسیژن از شهاب‌سنگ‌های مریخ، گامی مهم به سوی تحقق رویای استعمار مریخ است. این فناوری نوید ایجاد یک کارخانه اکسیژن در مریخ را می‌دهد و سکونت انسان در این سیاره را به واقعیت نزدیک می‌کند.
زندگی در مریخ اغلب از موضوعات داستان‌های علمی تخیلی بوده است. قبل از اینکه این رویاها به واقعیت تبدیل شوند، بشریت با چالش های مهمی از جمله کمبود منابع حیاتی مانند اکسیژن مورد نیاز برای بقای طولانی مدت در سیاره سرخ مواجه است. با این حال، اکتشافات اخیر درباره آب در مریخ، امید جدیدی را برای غلبه بر این موانع ایجاد کرده است.
اکنون دانشمندان در حال بررسی امکان تجزیه آب برای تولید اکسیژن هستند که توسط انرژی خورشیدی با کمک کاتالیزورهای واکنش تکامل اکسیژن (OER) انجام می‌شود. چالش این است که راهی برای سنتز این کاتالیزورها در محل با استفاده از مواد روی مریخ به جای انتقال آن‌ها از زمین که هزینه بالایی دارد، پیدا کنیم.
برای مقابله با این مشکل، تیمی به سرپرستی پروفسور لو یی، پروفسور جیانگ جون و پروفسور شانگ وی از دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) و آکادمی علوم چین (CAS)، اخیرا امکان سنتز و بهینه‌سازی کاتالیزورهای OER به طور خودکار از شهاب‌سنگ‌های مریخ را با هوش مصنوعی روباتیک فراهم کردند.
تحقیقات آن‌ها در مجله نیچر سینتسیز منتشر شده است. پروفسور لو یی، دانشمند برجسته این تیم گفت: «شیمیدان هوش مصنوعی به طور خلاقانه‌ای کاتالیزور OER را با استفاده از مواد موجود در مریخ سنتز می‌کند.
در هر چرخه آزمایشی، شیمیدان هوش مصنوعی ابتدا ترکیب عنصری سنگ‌های مریخ را با استفاده از طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر (LIBS) تجزیه و تحلیل می‌کند. سپس، یک سری پیش‌تصفیه‌ها را روی سنگ‌ها انجام می‌دهد: از جمله وزن کردن نمونه‌ها در بخش توزیع جامد، تهیه محلول‌ها مورد نیاز در بخش توزیع مایع، جداسازی از مایع در بخش سانتریفیوژ و انجماد در بخش خشک‌کن.
«مغز» شیمیدان هوش مصنوعی از شیمی کوانتومی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای ۳۰۰۰۰ هیدروکسید با آنتروپی بالا با نسبت‌های عنصری مختلف استفاده می‌کند و فعالیت‌های کاتالیزوری OER آن‌ها را از طریق تئوری تابعی چگالی محاسبه می‌کند. داده‌های شبیه‌سازی برای آموزش یک مدل شبکه عصبی برای پیش‌بینی سریع فعالیت‌های کاتالیزور با ترکیبات عنصری مختلف استفاده می‌شوند.
بیشتر بخوانید:
در نهایت، از طریق بهینه‌سازی بیزی، «مغز» ترکیبی از سنگ‌های مریخی موجود را که برای سنتز کاتالیزور بهینه OER مورد نیاز است، پیش‌بینی می‌کند. شیمیدان هوش مصنوعی تاکنون با استفاده از پنج نوع شهاب سنگ مریخی یک کاتالیزور عالی ایجاد کرده است.
در عرض دو ماه، شیمیدان هوش مصنوعی بهینه‌سازی پیچیده کاتالیزورها را که برای یک شیمیدان انسانی ۲۰۰۰ سال طول می‌کشد، تکمیل کرده است. این تیم در تلاش است تا شیمیدان هوش مصنوعی را به یک پلتفرم آزمایش عمومی برای سنتزهای شیمیایی مختلف بدون دخالت انسان تبدیل کند.