中国的研究人员开发了一种由人工智能 (AI) 支持的机器人化学家，它可能能够从火星的水中提取氧气。该机器人使用火星上发现的材料生产催化剂来分解水，释放氧气。这个想法可以补充现有的氧气生成技术，或导致开发能够在火星上合成有用资源的其他催化剂。
英国利物浦大学的化学家安迪·库珀 (Andy Cooper) 说：“如果您考虑一下去火星的挑战，您必须使用当地的材料。” “所以我可以理解它的逻辑。”
这项发表在《自然合成》杂志上的研究由中国科学技术大学的姜俊领导。姜俊和他的团队使用了一个冰箱大小的移动机器，配备了一个机械臂，分析了五颗来自火星或在地球上收集但模仿火星表面的陨石。该团队的目标是调查机器是否可以从材料中生产有用的催化剂。
AI 驱动的系统使用酸和碱来溶解和分离材料，然后分析产生的化合物。然后，这些化合物形成了对超过 370 万个化合物的搜索的基础，以寻找一种可以分解水的化学物质 – 已知存在于火星的两极和行星表面下 – 该团队表示，这个过程需要人类研究人员 2,000 年才能完成。结果是用于从水中释放氧气的氧气释放反应催化剂，有可能在未来的火星任务中使用。
“我们已经开发了一个具有化学大脑的机器人 AI 系统，”姜说。 “我们认为我们的机器无需人工指导即可利用火星矿石中的化合物。”
催化剂创造者 如果可以在火星上制造出能够从水中产生氧气的催化剂，这将消除需要任务从地球携带这种催化剂。姜说，对于每平方米的火星材料，他的团队的系统每小时可以产生近 60 克氧气，这可能会消除未来在该行星执行任务的宇航员携带氧气从地球携带到那里的需要。姜说：“机器人可以连续工作多年。”
然而，麻省理工学院干草堆天文台的迈克尔·海特 (Michael Hecht) 说，在火星上生产氧气有一种更简单的方法。他是美国宇航局毅力号漫游车上的“火星氧气现场资源利用实验”（MOXIE）的首席研究员，该漫游车于 2021 年 2 月登陆火星，并成功展示了从火星大气中生产氧气的能力，其中大部分是二氧化碳。
MOXIE 由于毅力号的功率输出有限，只能一次生产几克氧气。但将来，可以将 MOXIE 的放大版本用于生产足够多的人类定居点氧气。MOXIE 还可以生产足够量的气体作为火箭燃料的氧化剂，以发射航天器返回地球。海特说：“你每小时可以生产两到三公斤。” “扩大规模没有任何障碍。”
姜指出，他的团队的机器人化学家也可以用于在火星上生产其他有用催化剂，用于诸如施肥植物等过程。他说：“这种机器人可以制造不同的化学物质。” 而且火星并不是它唯一可以使用的的地方。姜说：“也许月球土壤是另一个方向。”
库珀说，以这种方式使用 AI 来合成有用材料是一个新兴的研究领域，除了太空旅行外还有其他应用。他说：“这是一种新兴的 AI 应用方法，更广泛地适用于所有类型的化学，而不仅限于催化和氧气生产。”