Алгоритм разработал способ создания эффективного катализатора для производства кислорода на Красной планете.
“Марс – не то место, где можно растить детей”, – пел Элтон Джон. Там не только чертовски холодно, но и нет многих вещей, необходимых человеку для выживания, в том числе кислорода для дыхания. И если учесть, что мы хотели бы в какой-то момент перевезти туда людей, а доставка грузов (в том числе и баллонов с кислородом) с Земли стоит дорого, то эта проблема требует решения.
NASA успешно продемонстрировало возможность производства кислорода на Марсе с помощью эксперимента MOXIE, доставленного марсоходом Perseverance. Теперь китайская команда показала, что на Марсе можно производить кислород, используя только материалы, имеющиеся на Красной планете.
Поскольку искусственный интеллект находится на Земле, он использовал не марсианский грунт, а метеориты с Марса. Алгоритм вычислил, какие молекулы могут быть использованы для создания катализаторов реакции эволюции кислорода (OER). Эти катализаторы будут использоваться для превращения воды в кислород с помощью солнечной энергии. Воды на Марсе не так много как на Земле, но она там есть.
ИИ-химик проанализировал состав пяти типов марсианских метеоритов, обстреливая их лазером. Обнаружив потенциальные катализаторы, алгоритм с помощью байесовской статистики вычислил наилучший из них. Система машинного обучения была подготовлена к моделированию 30 000 гидроксидов, что позволило ей определить, какие молекулы следует использовать для катализатора OER. Затем система подготовила материал из метеоритов для проведения испытаний.
Полученный катализатор оказался превосходным. По данным исследователей, он мог устойчиво работать более 550 000 секунд (почти 6 дней и 9 часов) при плотности электрического тока 10 миллиампер на квадратный сантиметр и избыточном потенциале 445,1 милливольта. Команда также провела испытания при температурах ниже нуля, соответствующих температурам на Марсе, и не обнаружила явных признаков деградации. Марсианская база могла бы достичь полного самообеспечения кислородом при 15 часах солнечного света в сутки (продолжительность марсианских суток – сола – 24 ч 39 мин).
ИИ нашел 3 764 376 возможных формул. Для одного химика-человека поиск оптимальной формулы из возможных потребовал бы 2 000 лет труда. ИИ-химик справился с этой задачей за два месяца.
“В будущем люди смогут создать на Марсе кислородную фабрику с помощью ИИ-химика”, – заявил один из трех руководителей группы профессор Цзян Цзюнь из Китайского университета науки и технологий. “Эта прорывная технология еще на один шаг приближает нас к осуществлению мечты о жизни на Марсе”.
В настоящее время команда рассматривает возможность применения ИИ-химика для решения более земных задач в области химических открытий.
Исследование опубликовано в журнале Nature Synthesis.
Читайте также: Луна Юпитера Каллисто содержит гораздо больше кислорода, чем ожидалось