Un robot "petit chimiste" a découvert comment produire de l'oxygène à partir de roches martiennes
Coloniser Mars est un rêve partagé par de nombreux acteurs différents, des agences spatiales aux personnes ordinaires. Cependant, les rêves se heurtent souvent à la réalité : par exemple, sur Mars, il n'y a pas d'oxygène. Comment alors faire face à cela ? Eh bien, une réponse possible provient d'une étude menée en Chine qui met en vedette un petit robot. Sa fonction : produire de l'oxygène à partir des roches martiennes. Voyons de quoi il s'agit !
Rendre Mars habitable, avec le robot AI-chemist
Yi Luo et al/Nature Synthesis
L'absence d'oxygène respirable représente sans aucun doute l'un des plus grands défis d'une présence durable sur Mars. Nous pourrions en apporter de la Terre, c'est vrai, mais la colonisation de la planète rouge passe par la production locale d'oxygène moléculaire. Une solution consiste en un processus appelé évolution électrocatalytique de l'oxygène, qui implique la décomposition de l'eau. L'eau est présente sur Mars, bien qu'elle soit sous forme de glace et peut-être sous forme liquide. Le problème réside alors dans les possibilités de transporter les catalyseurs sur la planète rouge, et dans leur fonctionnement tout sauf économique.
Dans un contexte optimiste mais essentiellement immobile, s'inscrit l'étude récente menée en collaboration avec le Deep Space Exploration Laboratory de l'Université de Nankin, en Chine. Les chercheurs ont en effet développé un robot intelligent appelé AI-Chemist, qui a démontré sa capacité à synthétiser des catalyseurs directement sur Mars, ouvrant des perspectives jusqu'alors inimaginables. Mais comment a-t-il fait ?
Le rôle clé de l'IA-chimiste dans la colonisation de Mars
Freepik / AI-Chemist Group, Unversity of Science and Technology of China
AI-Chemist est un robot chimiste, aussi bien par son nom que par sa fonction, en combinant l'intelligence artificielle et la chimie. De la taille d'une photocopieuse compacte, AI-Chemist a réussi à mener des expériences qui nécessiteraient normalement des équipements et des laboratoires beaucoup plus grands. Son mérite réside dans sa capacité à analyser la composition des minéraux martiens et à définir la formule optimale pour synthétiser le meilleur catalyseur. Ainsi, il serait possible de produire de l'oxygène par électrocatalyse de manière plus efficace même sur Mars.
Pour réussir cette entreprise, AI-Chemist effectue 12 phases automatisées où il analyse chimiquement l'échantillon de roche. Ensuite, le robot chimiste réalise des simulations de chimie quantique et génère les structures des catalyseurs, évaluant leur efficacité. AI-Chemist apprend à partir de données théoriques et expérimentales, mais en plus, il prédit également la meilleure combinaison de minéraux martiens et synthétise des catalyseurs aux performances optimales.
Produire de l'oxygène sur Mars : l'avenir de l'exploration spatiale ?
Freepik
Les chercheurs ont testé les capacités d'AI-Chemist en utilisant cinq échantillons de roches provenant de Mars. Le petit robot a réussi à synthétiser des catalyseurs, principalement des hydroxydes, avec succès et sans aucune intervention humaine. En seulement six semaines de tests, AI-Chemist a développé un modèle prédictif basé sur près de 30 000 ensembles de données théoriques et 243 ensembles de données expérimentales, produisant de l'oxygène de manière constante et fiable. En d'autres termes, un processus qui nécessiterait plus de mille ans de travail pour un chimiste humain a été accompli en un mois et demi par AI-Chemist.
Les résultats du robot sont plus qu'encourageants et ouvrent la voie à un avenir prometteur pour l'exploration spatiale et la production d'oxygène sur Mars. En plus des conclusions de la recherche, le protocole et le système de fonctionnement d'AI-Chemist sont génériques et adaptables. Cela signifie qu'ils pourraient potentiellement être utilisés pour la synthèse de substances chimiques dans d'autres conditions. Et pas seulement sur Mars.
