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Ein Roboter hat Meteoritenextrakte vom Mars verwendet, um dabei zu helfen, Sauerstoff aus Wasser herzustellen. Dabei hat er die Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz zur chemischen Entdeckung mit Bemühungen zur Erforschung und sogar Besiedlung des Roten Planeten verschmolzen.
Das automatisierte Experiment erhöht die Möglichkeit, zukünftige bemannte Weltraummissionen aufrechtzuerhalten. laut dem Papier veröffentlicht am Montag in Natursynthese. Die Autoren schätzten, dass 2.000 Jahre menschlicher Arbeit nötig gewesen wären, um durch Versuch und Irrtum das gleiche Ergebnis zu erzielen.
Der KI-Roboter nutzte die Gesteinsproben, um einen Katalysator – eine Substanz, die chemische Reaktionen beschleunigt – herzustellen, um Sauerstoff aus Wasser zu erzeugen. Die Arbeit eines multidisziplinären Teams an der Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas in der östlichen Stadt Hefei greift das schnell wachsende Interesse an der Kolonisierung des Kosmos und der möglichen Ausbeutung außerirdischer Ressourcen auf.
„Die größte Implikation besteht darin, dass ein KI-gesteuerter Roboter in der Lage ist, unter unbekannten Bedingungen und mit unbekannten Materialien nützliche Chemikalien herzustellen“, sagte Prof. Jun Jiang, Mitautor der Studie Natursynthese Papier. „Mein Traum ist, dass wir vielleicht mehrere Roboter schicken können, zunächst zum Mond, und beginnen, die lokalen Ressourcen zu nutzen, um die notwendigen Chemikalien und Materialien für Menschen herzustellen.“
„Es gibt keine wichtigere Ressource zum Atmen als Sauerstoff“, sagte Charles Cockell, Professor für Astrobiologie an der Universität Edinburgh, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Dies ist ein spannendes Beispiel dafür, wie wir Roboter zum Mars schicken und sie Mineralien extrahieren lassen können, die die Sauerstoffproduktion aus reichlich vorhandenem Marseis katalysieren, was es uns ermöglicht, eine dauerhafte, sich selbst tragende Siedlung zu errichten.“
Die Forscher beauftragten ihren Roboter mit der Herstellung von Materialien, die in der Lage sind, Sauerstoff aus Wasserquellen zu produzieren, die frühere Forschungen auf dem Mars identifiziert hatten. Das Team gab dem automatisierten Chemiker fünf verschiedene Meteoritenproben, die er für die Entwicklung eines Katalysators verwenden sollte.
Innerhalb von sechs Wochen analysierte der Roboter 243 experimentelle Datensätze und fast 30.000 theoretische Simulationen, um aus 3.764.376 möglichen Formeln einen brauchbaren Sechs-Metall-Katalysator auszuwählen und zu synthetisieren. Die Forscher führten das Experiment erfolgreich bei Marstemperaturen von minus 37 °C durch. Sie demonstrierten, dass sie den Betrieb aus der Ferne durchführen konnten, indem sie ähnliche Labore in drei Hunderten Kilometern voneinander entfernten chinesischen Städten errichteten und steuerten.
Ein Video zum neuen Papier zeigt den KI-Chemiker Solo pendeln zwischen den Arbeitsplätzen, um die für die Sauerstofferzeugung benötigten Materialien herzustellen. Die Szene erinnert an den Film von 1972 Stilles Laufenin dem sich der Roboter Dewey um die kümmert letzte Überreste der lebensspendenden Wälder der Erde in einer Kapsel, die durch den Weltraum rast.
Länder wie China und die USA interessieren sich zunehmend sowohl für KI als auch für Weltraumwissenschaften. Elon Musk, der Gründer von SpaceX, hat seit langem Pläne für eine Mission zum Mars.
Es bestehen jedoch weiterhin große Hindernisse für die Kolonisierung anderer Planetenkörper. Entfernte KI-Labore und -Fertigungen würden eine hohe Prozesseffizienz und beträchtliche Rechenleistung erfordern, entweder vor Ort oder außerhalb des Planeten. Im Fall des Mars müssten die Aufbauten einer weitaus höheren Strahlungsintensität standhalten, als sie in die Erdatmosphäre eindringt.
Die Marsgesteinsforschung habe dennoch viele interessante Möglichkeiten eröffnet, sagte Dr. Stephen Thompson, ein Planetenexperte am Diamond Light Source, dem britischen Teilchenbeschleuniger. Dazu gehört, dass ein KI-Labor als interstellare „Tankstelle“ für Raumfahrzeuge fungieren könnte, indem es Wasserstoff auffängt, der nach der Sauerstoffextraktion aus Wasser übrig bleibt.
Das Papier stelle einen weiteren Fortschritt im sich schnell entwickelnden Bereich der Nutzung von KI zur Materialentdeckung dar, fügte Thompson hinzu.
„KI macht große Fortschritte, weil sie riesige Datenmengen verarbeiten kann“, sagte Thompson. „Es ist äußerst effizient bei der Identifizierung neuer Materialien auf eine Weise, für die Menschen Jahre und Jahre brauchen würden.“
Die Kombination aus Chemie, Robotik und Softwaredesign in der Forschung sei „wirklich cool“, sagte Mark Symes, Professor für Elektrochemie und elektrochemische Technologie an der Universität Glasgow.
„Das ist es, was wir brauchen werden, wenn wir den Mars kolonisieren wollen – alle Disziplinen“, sagte Symes, der einen separaten Kommentar zu der Forschung verfasste, der ebenfalls in veröffentlicht wurde Natursynthese. „Wir werden Materialien brauchen, wo immer wir leben – und wir werden sie durch Chemie beschaffen.“