Pada tahun 2000, "ahli kimia AI" dari Universitas Sains dan Teknologi China diterbitkan dalam sub-jurnal Nature, yang dapat menghasilkan oksigen di lingkungan Mars
Menemukan tanda-tanda kehidupan di Mars di masa lalu dan membangun habitat potensial untuk bertahan hidup di Mars adalah tujuan impian bagi umat manusia.
Produksi oksigen di Mars adalah salah satu masalah pertama yang perlu dipecahkan manusia sebelum pindah ke Mars.
Meskipun NASA sebelumnya telah berhasil memverifikasi bahwa oksigen dapat diproduksi secara lokal di Mars – peralatan pembangkit oksigen di atas rover Perseverance menghasilkan total 122 gram oksigen dalam 16 percobaan produksi oksigen (setara dengan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh anak anjing untuk bernapas selama 10 jam), masih ada banyak kesulitan dalam mencapai produksi oksigen skala besar di Mars.
Sekarang, kecerdasan buatan (AI) mungkin dapat membantu kita memenuhi tantangan ini. **
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Universitas Sains dan Teknologi China telah mengembangkan ahli kimia AI robot yang dapat membuat katalis dari meteorit Mars, menguji kinerja produksi oksigennya, dan mengulangi prosesnya sampai katalis terbaik ditemukan tanpa campur tangan manusia. **
Selain itu, para peneliti telah menunjukkan bahwa katalis dapat beroperasi di bawah kondisi Mars yang disimulasikan.
Bahkan, merancang katalis dari daftar elemen tertentu membutuhkan eksplorasi ruang kimia yang luas, yang merupakan tugas yang menakutkan untuk model "trial and error" tradisional. Misalnya, menggunakan 5 bijih asli Mars yang berbeda sebagai bahan baku, berdasarkan kombinasi persentase bilangan bulat interval 1%, ada 3764376 resep yang mungkin, yang akan memakan waktu 2000 tahun jika prosesnya dilakukan oleh tenaga manusia.
相关研究论文以"Sintesis otomatis katalis penghasil oksigen dari meteorit Mars oleh ahli kimia AI robot"为题,已发表在 Alam 子刊 Sintesis Alam上。
Menurut penulis, ahli kimia AI mewakili teknologi yang menjanjikan untuk sintesis katalis di tempat di Mars, memberikan bukti konsep untuk produksi oksigen dan berpotensi mempengaruhi misi berawak di masa depan ke Mars.
Kurang dari 6 minggu, cari tahu rumus yang lebih baik
Karena propelan roket dan sistem pendukung kehidupan mengkonsumsi oksigen dalam jumlah besar, pasokan oksigen telah menjadi tugas utama aktivitas manusia di Mars.
Bukti terbaru dari aktivitas air telah meningkatkan kemungkinan produksi oksigen skala besar di Mars melalui proses oksidasi air elektrokimia bertenaga surya, menggunakan katalis reaksi evolusi oksigen (OER).
Namun, ada dua tantangan teknis utama yang harus diatasi untuk mensintesis katalis OER yang dapat digunakan dari bahan baku lokal Mars. Pertama, sistem sintesis harus tanpa awak dan otonom, karena jarak astronomi yang jauh mencegah manusia mengarahkan dari jarak jauh secara real-time, dan kedua, harus dilengkapi dengan kecerdasan ilmiah untuk secara efisien mengidentifikasi formulasi katalis terbaik melalui algoritma AI.
Dan bot AI tampaknya menjadi satu-satunya teknologi yang layak untuk menyelesaikan kedua tantangan ini. Sistem robot ini membutuhkan subsistem cerdas yang dapat memperoleh pengetahuan kimia dan membentuk model fisik prediktif.
Ahli kimia AI yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat mewujudkan sintesis otomatis dan otonom, yang tidak hanya dapat menggunakan robot bergerak dan 14 workstation kimia khusus tugas untuk melakukan seluruh proses sintesis kimia, karakterisasi struktural dan pengujian kinerja, tetapi juga menganalisis data eksperimen dan data simulasi prinsip pertama yang diperoleh robot melalui modul komputasi yang kuat, dikombinasikan dengan algoritma pembelajaran mesin (ML) dan model teoretis, untuk merancang formulasi terbaik untuk tugas sintesis kimia.
Untuk merampingkan pekerjaan ahli kimia AI di Mars, penelitian ini mengusulkan alur kerja bilayer untuk sintesis elektrokatalis OER di tempat. ** Lapisan luar mencakup 12 langkah eksperimen otomatis dan manajemen data yang dilakukan oleh robot dan berbagai workstation kimia "pintar", dan lapisan dalam mencakup sembilan operasi digital berurutan yang dilakukan oleh "otak" komputasi cerdas.
Alur kerja seorang ahli kimia AI yang terdiri dari robot mobile, "otak" komputasi, server cloud, dan 14 workstation khusus misi di situs Mars untuk merancang dan menghasilkan sistem yang mencakup semua elektrokatalis OER.
Menurut makalah itu, penemuan ahli kimia AI tentang resep sintesis optimal untuk elektrokatalis entropi tinggi dipercepat oleh 5 urutan besarnya dibandingkan dengan paradigma eksperimental trial-and-error tradisional.
Selain itu, para peneliti merancang protokol berbasis data yang didorong oleh ahli kimia AI untuk menunjukkan keunggulan dibandingkan protokol trial-and-error tradisional dalam merancang katalis OER dari 6 elemen logam yang dipilih dari kombinasi 3764376.
Menurut makalah itu, selama periode enam minggu, ahli kimia AI menggunakan algoritma pengoptimalan ML dan Bayesian untuk belajar dari hampir 30.000 dataset teoretis dan 243 dataset eksperimental untuk membangun model prediktif yang memberikan formulasi katalis OER yang menjanjikan dan kondisi sintesis yang paling sesuai.
Mars Oksigen, AI atau "Katalis"
Selain sejumlah kecil oksigen yang berhasil diproduksi MOXIE di atas Perseverance NASA, pada tahun 2022, Vasco Guerra, seorang fisikawan di University of Lisbon di Portugal, dan rekannya juga mengusulkan bahwa lebih banyak oksigen dapat diproduksi menggunakan berkas elektron dalam reaktor plasma.
Mereka menyuntikkan udara yang cocok dengan tekanan dan komposisi Mars ke dalam tabung logam yang mengubah sekitar 30 persen udara menjadi oksigen dengan memancarkan berkas elektron ke ruang reaksi. Studi memperkirakan bahwa perangkat dapat menghasilkan sekitar 14 gram oksigen per jam, cukup untuk mendukung 28 menit pernapasan.
Namun, sementara ini cukup untuk mempertahankan sistem pendukung kehidupan kecil atau bahan bakar roket kecil, misi berawak ke Mars akan membutuhkan peralatan pembangkit oksigen skala besar dan lebih efisien.
NASA memperkirakan bahwa tim yang terdiri dari 4 astronot akan membutuhkan sekitar satu ton oksigen untuk bertahan hidup di Mars selama setahun, dan sekitar 7 ton oksigen untuk lepas landas dari permukaan Mars dan kembali ke Bumi. Oleh karena itu, pabrik penghasil oksigen di masa depan mungkin perlu seukuran mobil dan dapat beroperasi dengan andal untuk waktu yang lama. **
Ahli kimia AI yang diusulkan dalam penelitian ini telah mencapai terobosan baru dalam produksi oksigen di Mars, memberikan ide-ide baru untuk produksi oksigen di Mars, dan mungkin memungkinkan untuk menghasilkan oksigen dalam skala besar.
Dalam beberapa tahun terakhir, AI telah memperluas kemungkinan eksplorasi manusia di alam semesta. Di masa depan, AI dapat menjadi "katalisator" bagi manusia untuk hidup di Mars.
Tautan Kertas:
Lihat Asli
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
Pada tahun 2000, "ahli kimia AI" dari Universitas Sains dan Teknologi China diterbitkan dalam sub-jurnal Nature, yang dapat menghasilkan oksigen di lingkungan Mars
Sumber asli: Academic Headlines
Menemukan tanda-tanda kehidupan di Mars di masa lalu dan membangun habitat potensial untuk bertahan hidup di Mars adalah tujuan impian bagi umat manusia.
Produksi oksigen di Mars adalah salah satu masalah pertama yang perlu dipecahkan manusia sebelum pindah ke Mars.
Meskipun NASA sebelumnya telah berhasil memverifikasi bahwa oksigen dapat diproduksi secara lokal di Mars – peralatan pembangkit oksigen di atas rover Perseverance menghasilkan total 122 gram oksigen dalam 16 percobaan produksi oksigen (setara dengan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh anak anjing untuk bernapas selama 10 jam), masih ada banyak kesulitan dalam mencapai produksi oksigen skala besar di Mars.
Sekarang, kecerdasan buatan (AI) mungkin dapat membantu kita memenuhi tantangan ini. **
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Universitas Sains dan Teknologi China telah mengembangkan ahli kimia AI robot yang dapat membuat katalis dari meteorit Mars, menguji kinerja produksi oksigennya, dan mengulangi prosesnya sampai katalis terbaik ditemukan tanpa campur tangan manusia. **
Selain itu, para peneliti telah menunjukkan bahwa katalis dapat beroperasi di bawah kondisi Mars yang disimulasikan.
Bahkan, merancang katalis dari daftar elemen tertentu membutuhkan eksplorasi ruang kimia yang luas, yang merupakan tugas yang menakutkan untuk model "trial and error" tradisional. Misalnya, menggunakan 5 bijih asli Mars yang berbeda sebagai bahan baku, berdasarkan kombinasi persentase bilangan bulat interval 1%, ada 3764376 resep yang mungkin, yang akan memakan waktu 2000 tahun jika prosesnya dilakukan oleh tenaga manusia.
相关研究论文以"Sintesis otomatis katalis penghasil oksigen dari meteorit Mars oleh ahli kimia AI robot"为题,已发表在 Alam 子刊 Sintesis Alam上。
Kurang dari 6 minggu, cari tahu rumus yang lebih baik
Karena propelan roket dan sistem pendukung kehidupan mengkonsumsi oksigen dalam jumlah besar, pasokan oksigen telah menjadi tugas utama aktivitas manusia di Mars.
Bukti terbaru dari aktivitas air telah meningkatkan kemungkinan produksi oksigen skala besar di Mars melalui proses oksidasi air elektrokimia bertenaga surya, menggunakan katalis reaksi evolusi oksigen (OER).
Namun, ada dua tantangan teknis utama yang harus diatasi untuk mensintesis katalis OER yang dapat digunakan dari bahan baku lokal Mars. Pertama, sistem sintesis harus tanpa awak dan otonom, karena jarak astronomi yang jauh mencegah manusia mengarahkan dari jarak jauh secara real-time, dan kedua, harus dilengkapi dengan kecerdasan ilmiah untuk secara efisien mengidentifikasi formulasi katalis terbaik melalui algoritma AI.
Dan bot AI tampaknya menjadi satu-satunya teknologi yang layak untuk menyelesaikan kedua tantangan ini. Sistem robot ini membutuhkan subsistem cerdas yang dapat memperoleh pengetahuan kimia dan membentuk model fisik prediktif.
Ahli kimia AI yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat mewujudkan sintesis otomatis dan otonom, yang tidak hanya dapat menggunakan robot bergerak dan 14 workstation kimia khusus tugas untuk melakukan seluruh proses sintesis kimia, karakterisasi struktural dan pengujian kinerja, tetapi juga menganalisis data eksperimen dan data simulasi prinsip pertama yang diperoleh robot melalui modul komputasi yang kuat, dikombinasikan dengan algoritma pembelajaran mesin (ML) dan model teoretis, untuk merancang formulasi terbaik untuk tugas sintesis kimia.
Untuk merampingkan pekerjaan ahli kimia AI di Mars, penelitian ini mengusulkan alur kerja bilayer untuk sintesis elektrokatalis OER di tempat. ** Lapisan luar mencakup 12 langkah eksperimen otomatis dan manajemen data yang dilakukan oleh robot dan berbagai workstation kimia "pintar", dan lapisan dalam mencakup sembilan operasi digital berurutan yang dilakukan oleh "otak" komputasi cerdas.
Menurut makalah itu, penemuan ahli kimia AI tentang resep sintesis optimal untuk elektrokatalis entropi tinggi dipercepat oleh 5 urutan besarnya dibandingkan dengan paradigma eksperimental trial-and-error tradisional.
Selain itu, para peneliti merancang protokol berbasis data yang didorong oleh ahli kimia AI untuk menunjukkan keunggulan dibandingkan protokol trial-and-error tradisional dalam merancang katalis OER dari 6 elemen logam yang dipilih dari kombinasi 3764376.
Menurut makalah itu, selama periode enam minggu, ahli kimia AI menggunakan algoritma pengoptimalan ML dan Bayesian untuk belajar dari hampir 30.000 dataset teoretis dan 243 dataset eksperimental untuk membangun model prediktif yang memberikan formulasi katalis OER yang menjanjikan dan kondisi sintesis yang paling sesuai.
Mars Oksigen, AI atau "Katalis"
Selain sejumlah kecil oksigen yang berhasil diproduksi MOXIE di atas Perseverance NASA, pada tahun 2022, Vasco Guerra, seorang fisikawan di University of Lisbon di Portugal, dan rekannya juga mengusulkan bahwa lebih banyak oksigen dapat diproduksi menggunakan berkas elektron dalam reaktor plasma.
Mereka menyuntikkan udara yang cocok dengan tekanan dan komposisi Mars ke dalam tabung logam yang mengubah sekitar 30 persen udara menjadi oksigen dengan memancarkan berkas elektron ke ruang reaksi. Studi memperkirakan bahwa perangkat dapat menghasilkan sekitar 14 gram oksigen per jam, cukup untuk mendukung 28 menit pernapasan.
Namun, sementara ini cukup untuk mempertahankan sistem pendukung kehidupan kecil atau bahan bakar roket kecil, misi berawak ke Mars akan membutuhkan peralatan pembangkit oksigen skala besar dan lebih efisien.
NASA memperkirakan bahwa tim yang terdiri dari 4 astronot akan membutuhkan sekitar satu ton oksigen untuk bertahan hidup di Mars selama setahun, dan sekitar 7 ton oksigen untuk lepas landas dari permukaan Mars dan kembali ke Bumi. Oleh karena itu, pabrik penghasil oksigen di masa depan mungkin perlu seukuran mobil dan dapat beroperasi dengan andal untuk waktu yang lama. **
Ahli kimia AI yang diusulkan dalam penelitian ini telah mencapai terobosan baru dalam produksi oksigen di Mars, memberikan ide-ide baru untuk produksi oksigen di Mars, dan mungkin memungkinkan untuk menghasilkan oksigen dalam skala besar.
Dalam beberapa tahun terakhir, AI telah memperluas kemungkinan eksplorasi manusia di alam semesta. Di masa depan, AI dapat menjadi "katalisator" bagi manusia untuk hidup di Mars.
Tautan Kertas: