移民火星是不少人的夢想,億萬富豪馬斯克(Elon Musk)是其中之一,不過首先要解決人需要呼吸氧氣的問題。近日,中國科學技術大學(中科大)3位教授羅毅、江俊、尚偉偉及其團隊,與中國深空探測實驗室張哲研究員等合作,運用AI機器人「機器化學家」,採用火星隕石成功研製出新型催化劑,為利用火星上的水資源製備氧氣,提供了一個高效率、低能耗的解決方案,探索出一條在地球外星系就地取材研發化學品的新道路。國際知名學術期刊《自然·合成》11月14日(周二)發表了這項研究成果。
太陽能發電 電解析出水中氧氣
中科大新聞網的報道指出,火星大氣中的含氧量極低,無法滿足人類生存。近年來,國際科學界發現火星上存在大量的水,那麼在火星上利用太陽能發電,再用電從水中解析出氧氣,便成為可行的技術方案之一。
但是,「電解水」也需要使用催化劑,來解決制氧速度慢、能耗高等問題,而從地球運送的成本非常高。因此,能否在火星上就地取材研製催化劑,成為關鍵技術問題。此外,低溫、低氣壓、高輻射的火星環境,對人類登陸後「就地研發」很不利。
針對這些問題,中科大和深空探測實驗室科研人員合作,利用自主研發的AI機器人「機器化學家」,從火星隕石中分析並提取成分,研發出一種新型製氧催化劑。
從逾376萬種組合 挑選最佳化學配方
中科大合肥微尺度物質科學國家研究中心主任羅毅說,這項研究成功驗證了人工智慧可以自動研發新材料,預計將為人類在遠離地球的星球上製備氧氣、建造基地、生產食物等作出貢獻,並利用火星資源研發出更多化學品,幫助我們進一步探索太陽系深處。
據悉,中科大研製的機器化學家名叫「小來」,是這次研發催化劑的大功臣。根據火星隕石的多種化學成分,一共有376萬多種可能的組合配方,如果靠人類研究團隊一一實驗驗證,需要兩千年以上。
「小來」學習了5萬多篇相關的化學論文,用「AI大腦」思考並設計出一個基礎配方,然後做實驗並根據結果不斷調整配比,用6周時間找到最佳配方。中科大教授江俊指出,機器人自主發現並研發化學品,為人類探索星空提供了一條新道路。