قدم نزدیک به زندگی در مریخ با کمک هوش مصنوعی

قدم نزدیک به زندگی در مریخ با کمک هوش مصنوعی -یک قدم نزدیک تر به زندگی در مریخ: هوش مصنوعی اسرار تولید اکسیژن در سیاره سرخ را آشکار می کند.

پیشرفت‌های اخیر در سنتز اکسیژن در مریخ با استفاده از یک شیمی‌دان هوش مصنوعی رباتیک برای ایجاد کاتالیزورهای OER از شهاب‌سنگ‌های مریخ، گامی مهم به سوی تحقق رویای استعمار مریخ است.

 این فناوری نوید ایجاد یک کارخانه اکسیژن در مریخ را می دهد و سکونت انسان در این سیاره را به واقعیت نزدیک می کند.

یک شیمیدان هوش مصنوعی با موفقیت یک کاتالیزور برای تولید اکسیژن از شهاب سنگ های مریخ ایجاد کرده است.

مهاجرت به مریخ و زندگی در مریخ اغلب از موضوعات داستان های علمی تخیلی بوده است.

 قبل از اینکه این رویاها به واقعیت تبدیل شوند، بشریت با چالش های مهمی مانند کمبود منابع حیاتی مانند اکسیژن مورد نیاز برای بقای طولانی مدت در سیاره سرخ مواجه است.

 با این حال، اکتشافات اخیر فعالیت 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 از طریق اکسیداسیون آب الکتروشیمیایی هستند که توسط انرژی خورشیدی با کمک کاتالیزورهای واکنش تکامل اکسیژن (OER) هدایت می شود.

 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.

پیشرفت در هوش مصنوعی و شیمی مریخ

برای مقابله با این مشکل، تیمی به سرپرستی پروفسور لو یی، پروفسور جیانگ جون و پروفسور شانگ وی وی از دانشگاه علم و فناوری چین (USTC) آکادمی علوم چین (CAS)، اخیراً این امکان را فراهم کردند.

برای سنتز و بهینه سازی کاتالیزورهای OER به طور خودکار از شهاب سنگ های مریخ با هوش مصنوعی رباتیک (AI) – شیمیدان.

تحقیقات آنها با همکاری آزمایشگاه اکتشاف اعماق فضایی اخیراً در مجله Nature Synthesis منتشر شده است.

پروفسور لو یی، دانشمند برجسته این تیم، گفت: «شیمیدان هوش مصنوعی به طور خلاقانه ای کاتالیزور OER را با استفاده از مواد مریخی بر اساس همکاری بین رشته ای سنتز می کند.

در هر چرخه آزمایشی، شیمیدان هوش مصنوعی ابتدا ترکیب عنصری سنگ‌های مریخ را با استفاده از طیف‌سنجی شکست ناشی از لیزر (LIBS) به عنوان چشم‌های خود تجزیه و تحلیل می‌کند.

 سپس، یک سری پیش تصفیه‌ها را روی سنگ‌ها انجام می‌دهد، از جمله توزین در ایستگاه کاری توزیع جامد، تهیه محلول‌های خوراک در ایستگاه کاری توزیع مایع، جداسازی از مایع در ایستگاه کاری سانتریفیوژ و انجماد در ایستگاه کاری خشک کن.

هیدروکسیدهای فلزی حاصل با چسب Nafion درمان می شوند تا الکترود کار برای آزمایش OER در ایستگاه کاری الکتروشیمیایی آماده شود.

 داده‌های آزمایشی در زمان واقعی برای پردازش یادگیری ماشینی (ML) به مغز محاسباتی شیمیدان هوش مصنوعی ارسال می‌شود .

“مغز” شیمیدان هوش مصنوعی از شیمی کوانتومی و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای 30000 هیدروکسید با آنتروپی بالا با نسبت‌های عنصری مختلف استفاده می‌کند و فعالیت‌های کاتالیزوری OER آنها را از طریق تئوری تابعی چگالی محاسبه می‌کند.

 داده های شبیه سازی برای آموزش یک مدل شبکه عصبی برای پیش بینی سریع فعالیت کاتالیزورها با ترکیبات عنصری مختلف استفاده می شود.

در نهایت، از طریق بهینه‌سازی بیزی، «مغز» ترکیبی از سنگ‌های موجود مریخ را پیش‌بینی می‌کند که برای سنتز کاتالیزور OER بهینه مورد نیاز است.

دستیابی به یک پیشرفت در تولید اکسیژن

تاکنون شیمیدان هوش مصنوعی با استفاده از پنج نوع شهاب سنگ مریخی تحت شرایط بدون سرنشین یک کاتالیزور عالی ایجاد کرده است.

 این کاتالیزور می تواند به طور پیوسته برای بیش از 550000 ثانیه در چگالی جریان 10 میلی آمپر سانتی متر ^مربع  و مازاد پتانسیل 445.1 میلی ولت کار کند.

 آزمایش بیشتر در دمای -37 درجه سانتیگراد، دمای مریخ، تأیید کرد که کاتالیزور می تواند به طور پیوسته بدون هیچ گونه تخریب ظاهری اکسیژن تولید کند.

در عرض دو ماه، شیمیدان هوش مصنوعی بهینه سازی پیچیده کاتالیزورها را که برای یک شیمیدان انسانی 2000 سال طول می کشد، تکمیل کرده است.

این تیم در تلاش است تا شیمیدان هوش مصنوعی را به یک پلت فرم آزمایش عمومی برای سنتزهای شیمیایی مختلف بدون دخالت انسان تبدیل کند.

 داور مقاله بسیار متذکر شد: “این نوع تحقیق مورد توجه گسترده است و در سنتز و کشف مواد آلی/غیر آلی به سرعت در حال توسعه است.”

جیانگ می‌گوید: «در آینده، انسان‌ها می‌توانند با کمک یک شیمی‌دان هوش مصنوعی یک کارخانه اکسیژن در مریخ تأسیس کنند.

 تنها 15 ساعت تابش خورشیدی برای تولید غلظت کافی اکسیژن مورد نیاز برای بقای انسان مورد نیاز است.

 او گفت: “این فناوری پیشرفت ما را یک قدم به رسیدن به رویای زندگی در مریخ نزدیکتر می کند.”

قدم نزدیک به زندگی در مریخ با کمک هوش مصنوعی

مهندس حمید تدینی: نویسنده و وبلاگ نویس مشهور، متخصص در زبان برنامه نویسی و هوش مصنوعی و ساکن آلمان است. مقالات روشنگر او به پیچیدگی های این زمینه ها می پردازد و به خوانندگان درک عمیقی از مفاهیم پیچیده فناوری ارائه می دهد. کار او به دلیل وضوح و دقت مشهور است.