Автономный робот-химик может производить кислород на Марсе из местных материалов

Команда исследователей под руководством Цзюнь Цзяна представила мобильную химическую лабораторию размером с холодильник, оснащенную роборукой и «химическим мозгом». Ее цель — превратить марсианскую породу в инструмент для выживания. Ведь самая логичная стратегия для колонизации — не тащить всё с собой, а научиться использовать то, что уже есть под ногами.

Как это работает? Робот анализировал образцы пяти метеоритов и земных пород, имитирующих марсианский грунт. Его задача была нетривиальной: найти в этом хаосе элементы, способные стать основой для катализатора. Система растворяла материалы, разделяла соединения и с помощью интеллектуальных алгоритмов искала среди них кандидата, который сможет расщеплять воду. Ученые подсчитали, что человеку на подобный перебор вариантов потребовалось бы около двух тысяч лет. Робот справился несравнимо быстрее. В итоге был создан рабочий катализатор, запускающий реакцию выделения кислорода из воды.

«Мы действительно создали машину с химическим интеллектом, — говорит Цзян. — Мы верим, что она сможет работать с марсианской рудой абсолютно самостоятельно». Представьте себе этот образ: безмолвный автомат в разреженной атмосфере, методично превращающий камни в воздух.

Гонка за марсианским воздухом

Если технология сработает, это избавит будущие миссии от необходимости везти с Земли громоздкие запасы кислорода или сложные производственные установки. По расчетам команды, с каждого квадратного метра марсианского грунта их робот сможет производить около 60 граммов кислорода в час. «Робот способен работать непрерывно годами», — отмечает Цзян. Это звучит как основа для постоянно действующей инженерной инфраструктуры на чужой планете.

Однако не все эксперты видят в этом единственный путь. Майкл Хехт из Массачусетского технологического института, руководитель эксперимента MOXIE на борту марсохода Perseverance, предлагает альтернативу. Его установка уже доказала, что кислород можно получать прямо из марсианской атмосферы, состоящей в основном из углекислого газа.

Пока MOXIE производит лишь несколько граммов за раз, но это вопрос масштабирования. «Вы можете производить два-три килограмма в час, — утверждает Хехт. — Ничто не мешает увеличить мощность». Более того, такая система может стать ключом к возвращению: полученный кислород можно использовать как компонент ракетного топлива для обратного пути. Похоже, у будущих колонистов будет выбор: дышать кислородом из воздуха или из воды.

Цзян, впрочем, видит в своем детище больше, чем просто фабрику кислорода. Такой робот-химик потенциально способен производить и другие жизненно важные соединения, например, удобрения для марсианских теплиц. «Эта машина может синтезировать самые разные химикаты», — говорит ученый. И Марс — не предел. Лунный реголит, астероиды... Куда бы ни ступила нога человека (или колесо ровера), этот универсальный химик может стать его первым помощником. В конце концов, будущее космической экспансии лежит не в космических кораблях, а в умении создавать необходимые ресурсы на месте. Не правда ли?