到火星上棲居是人類的夢想之一,但首先要解決缺氧問題。近日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)羅毅、江俊、尚偉偉教授團(tuán)隊(duì)與深空探測實(shí)驗(yàn)室張哲研究員等合作,運(yùn)用智能機(jī)械人「機(jī)器化學(xué)家」,採用火星隕石成功研製出新型催化劑,為利用火星上的水製備氧氣提供了高效率、低能耗的解決方案,探索出一條在地球外星系就地取材研製化學(xué)品的新路。11月14日,國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然·合成》發(fā)表了這一研究成果。
火星大氣中的含氧量極低,無法滿足人類生存。如何能在火星上製備出氧氣?近年來,國際科學(xué)界發(fā)現(xiàn)火星上存在大量的水,那麼在火星上利用太陽能發(fā)電,再用電從水中解析出氧氣,成為可行的技術(shù)方案之一。
但是,「電解水」還需要使用催化劑,來解決製氧速度慢、能耗高等問題,而從地球運(yùn)送的成本非常高昂。因此,能否在火星上就地取材研製催化劑,成為一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題。此外,低溫、低氣壓、高輻射的火星環(huán)境,對人類登陸後「就地研發(fā)」很不利。
針對這些問題,中科大和深空探測實(shí)驗(yàn)室科研人員合作,利用自主研發(fā)的智能機(jī)械人「機(jī)器化學(xué)家」,從火星隕石中分析並提取成分,研製出一種新型製氧催化劑。
中科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心主任羅毅說,這項(xiàng)研究成功驗(yàn)證了人工智能可以自動(dòng)研製新材料,有望為人類在遠(yuǎn)離地球的星球上製備氧氣、建造基地、生產(chǎn)食物等作出貢獻(xiàn),並利用火星資源研製出更多化學(xué)品,幫助我們進(jìn)一步探索太陽系深處。
據(jù)悉,中科大研製的「機(jī)器化學(xué)家」名叫「小來」,它不僅「會(huì)學(xué)」還「會(huì)想」「會(huì)做」。這次研製催化劑,根據(jù)火星隕石的多種化學(xué)成分,一共有376萬多種可能的組合配方,如果靠人類科研團(tuán)隊(duì)一一實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證需要兩千多年。
「『小來』學(xué)習(xí)了5萬多篇相關(guān)的化學(xué)論文,用『智能大腦』思考並設(shè)計(jì)出一個(gè)基礎(chǔ)配方,然後做實(shí)驗(yàn)並根據(jù)結(jié)果不斷調(diào)整配比,用6周時(shí)間找到最佳配方?!怪锌拼蠼淌诮≌f,機(jī)械人自主發(fā)現(xiàn)並研製化學(xué)品,為人類探索星空提供了一條新路。