A exploração de Marte tem fascinado a imaginação humana por décadas, e recentemente, avanços científicos têm aproximado a possibilidade de tornar esse sonho uma realidade. Um dos principais desafios para a vida humana em Marte é a escassez de recursos essenciais, como oxigênio, para sustentar a sobrevivência a longo prazo no planeta vermelho.
No entanto, uma equipe de cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) está inovando ao utilizar inteligência artificial (IA) para sintetizar catalisadores essenciais a partir de meteoritos marcianos.
O líder da equipe, Prof. LUO Yi, destaca que a falta de produtos químicos vitais é um obstáculo significativo para a colonização de Marte.
A recente descoberta de atividade aquática em Marte trouxe esperança, e os cientistas agora estão explorando a possibilidade de decompor a água para produzir oxigênio através da oxidação eletroquímica, impulsionada pela energia solar, com a assistência de catalisadores de reação de evolução do oxigênio (OER).
O grande desafio reside em encontrar uma maneira de sintetizar esses catalisadores diretamente em Marte, utilizando materiais locais, em vez de transportá-los da Terra, o que é uma empreitada de alto custo.
"É neste cenário que a equipe da USTC entra em cena com uma abordagem inovadora, usando um químico robótico de inteligência artificial para realizar a síntese automática de catalisadores OER a partir de meteoritos marcianos.
A pesquisa, realizada em colaboração com o Deep Space Exploration Laboratory, foi recentemente publicada na Nature Synthesis, revelando avanços promissores. O químico de IA, em cada ciclo experimental, analisa a composição dos minérios marcianos utilizando a espectroscopia de ruptura induzida por laser (LIBS). Em seguida, realiza uma série de tratamentos nos minérios, culminando na produção de um catalisador OER.
O “cérebro” do químico de IA, alimentado por simulações de química quântica e dinâmica molecular, processa os dados em tempo real, utilizando aprendizado de máquina para otimizar a síntese dos catalisadores.
Até o momento, o químico de IA foi capaz de criar um catalisador excepcionalmente eficiente usando cinco tipos de meteoritos marcianos em condições não tripuladas. Esse catalisador demonstrou operar de maneira estável por mais de 550.000 segundos, mesmo em condições adversas a -37 °C, a temperatura média em Marte.
A impressionante eficiência do químico de IA é evidenciada pelo fato de que ele concluiu a complexa otimização de catalisadores em dois meses, um processo que levaria aproximadamente 2.000 anos para um químico humano realizar.
Este avanço não apenas demonstra a capacidade da IA de acelerar significativamente a pesquisa científica, mas também aponta para um futuro onde a inteligência artificial pode ser uma ferramenta essencial na exploração espacial.
A equipe da USTC está atualmente focada em transformar o químico de IA em uma plataforma de experimentos gerais para várias sínteses químicas, sem a necessidade de intervenção humana.
O potencial dessa abordagem não passou despercebido pelos especialistas, com um revisor do artigo destacando que pesquisas desse tipo são de grande interesse e estão em rápido desenvolvimento na síntese e descoberta de materiais orgânicos/inorgânicos.
O Prof. JIANG Jun, membro da equipe, vislumbra um futuro onde os seres humanos possam estabelecer uma fábrica de oxigênio em Marte com a ajuda do químico de IA. Ele aponta que apenas 15 horas de irradiação solar seriam necessárias para produzir concentrações suficientes de oxigênio para garantir a sobrevivência humana.
Este avanço tecnológico representa um passo significativo em direção à concretização do sonho de habitar Marte e reforça a ideia de que a inteligência artificial pode desempenhar um papel crucial na exploração e colonização de outros planetas.
