Хотите получать важные новости науки?
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.11.2023
Дарья Губина
5 020

Робот получил кислород с помощью марсианского метеорита

5.3

Ученые разработали робота, который с помощью нейросетей может самостоятельно анализировать состав пород с четвертой планеты и производить из них эффективный катализатор для получения кислорода за счет расщепления местной воды.

Северный полюс Марса
Северный полюс Марса. Иллюстрация с измененной перспективой собрана из обработанных снимков орбитального аппарата «Марс-экспресс» / © ESA/DLR/FU Berlin, NASA MGS MOLA Science Team / Автор: Cloelia Andronicus

Если мы хотим исследовать Марс, нужно научиться добывать на нем кислород, потому что этот элемент необходим как для поддержания работы систем жизнеобеспечения, так и для производства компонента ракетного топлива. Очевидный источник кислорода — вода.

Сегодня ученые уверены, что в далеком прошлом на Марсе было много воды. И главное — все чаще они находят подтверждения тому, что и сегодня на Красной планете остается немало этой бесценной жидкости, как минимум подо льдом на южном полюсе.

Используя солнечную энергию, можно добывать кислород из воды с помощью подходящего катализатора — вещества, ускоряющего химическую реакцию, но не расходующегося в процессе.

Теоретически катализаторы можно привезти с Земли, но это дорого. Лучше создавать их на Марсе, ведь необходимые материалы — подходящие металлы — есть в марсианских породах. Авторы новой работы, опубликованной в журнале Nature Synthesis, выделили две технические сложности в реализации такого проекта.

Во-первых, такая система синтеза катализаторов должна работать автономно, потому что расстояние между Марсом и Землей не позволит управлять химическими процессами напрямую. Задержка в передаче информации составляет от 4,3 до 21 минуты в зависимости от положения планет.

Во-вторых, система должна самостоятельно определять формулу лучшего катализатора из доступных ингредиентов. Изучая метеориты, упавшие на Землю и когда-то выбитые из четвертой планеты, ученые выделили пять видов потенциальных руд марсианского происхождения, что дает более 3,76 миллиона комбинаций элементов для создания полиметаллического катализатора.

Порядок работы системы для анализа, проектирования, тестирования и создания катализаторов для получения кислорода из марсианской воды. В прямоугольниках отмечены этапы работы роботизированной системы по подготовке образцов и производству катализатора. В круге — работа нейронных сетей по анализу состава образцов, подбору подходящей формулы и оптимизации производства катализатора / © Jun Jiang et al, Nature Synthesis

Разработанный исследовательской группой «ИИ-химик» смог без участия человека проанализировать состав шести видов марсианской руды, подготовить материалы, синтезировать 243 разных по составу катализатора и протестировать их.

Затем на основе полученных экспериментальных данных и обширной теоретической базы данных «ИИ-химик» подобрал лучший по характеристикам полиметаллический катализатор из шести металлов: марганца, железа, никеля, магния, алюминия и кальция. С помощью этого катализатора удалось запустить реакцию выделения кислорода на протяжении почти 153 часов с перенапряжением 445,1 милливольта при плотности тока 10 миллиампер на квадратный сантиметр.

Катализатор протестировали в симуляции условий Марса при температуре минус 37 градусов Цельсия, используя раствор перхлората магния (Mg(ClO4)2). В статье авторы отметили, что уже идет разработка системы, которая позволит протестировать работу «ИИ-химика» в условиях, максимально приближенных к реальным марсианским.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 часов назад
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

Позавчера, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

26 июня
Татьяна

Происхождение и возраст земной коры долгое время занимает умы исследователей. Международная комиссия по стратиграфии рассматривает серые гнейсы Акасты в Канаде как переход к архею. В них обнаружили осколки цирконов возрастом более четырех миллиардов лет, то есть принадлежащие предыдущему эону — катархею. Возможно, эти минералы входили в состав первичной земной коры, которая исчезла везде, кроме одного региона.

25 июня
ТюмГУ

Ученые ТюмГУ проанализировали влияние конфигурации и свойств пласта и технологического режима эксплуатации скважин на коэффициент извлечения нефти. По мнению исследователей, эти факторы можно рассматривать как определяющие для выбора наиболее эффективной стратегии разработки.

12 часов назад
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

25 июня
Игорь Байдов

Падение астероида 66 миллионов лет назад стало причиной цепочки катастрофических событий, погубивших большинство видов, включая нептичьих динозавров. Считается, что после удара в радиусе тысячи километров практически сразу погибли все сложные организмы. Однако, согласно новому исследованию, вблизи места падения астероида могли находиться существа, которым удалось выжить и пережить катастрофу. Их потомки до сих пор живут в том регионе.

17 июня
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно