ابتكر علماء من الصين روبوتًا كيميائيًا يعمل بالذكاء الاصطناعي قادر على استخلاص الأكسجين من الماء الموجود على المريخ دون إشراف بشري، واختبروا الروبوت في بيئة تحاكي بيئة المريخ، ويومًا ما قد يمكن استخدامه لمساعدة البشرية في الحياة على الكوكب الأحمر.
كتب الباحثون في ورقة بحثية تصف الروبوت الكيميائي الجديد الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي، التي نُشرت في 13 نوفمبر عام 2023 في مجلة Nature أن تصنيع الموارد المفيدة من مواد المريخ المحلية سيكون أمرًا ضروريًا لبقاء البشر على الكوكب الأحمر. يعد استخلاص الأكسجين من المواد أمرًا حيويًا على نحو خاص، وتسمى هذه العملية بالتفاعل المنشئ للأكسجين (OER)، ومن أجل تحقيق ذلك الهدف بنى الفريق روبوتًا متحركًا يستطيع آليًا إتمام كامل عملية استخراج الأكسجين من خمس عينات نيزكية مريخية وعينات نيزيكية أخرى شبيهة بنيازك المريخ. واختبروا أيضًا ذلك النظام في بيئة تحاكي بيئة سطح المريخ.
تقصّى الذكاء الاصطناعي أساسًا عن الصيغة المثالية لإنتاج الأكسجين في أي عينة معطاة له من ضمن ما يُقارب 4 ملايين تركيبة محتملة، وهو الأمر الذي كان سيستغرق من الإنسان أكثر من ألفي عام لإنجازه.
ذكر الباحثون في الدراسة: «تقدم دراستنا برهانًا على أن الروبوت الكيميائي المتقدم والمعزز بالذكاء الاصطناعي قادرٌ على تصنيع محفزات عملية التفاعل المنشئ للأكسجين على المريخ من الخامات المحلية، ودون أي تدخل بشري».
تتضمن الخطوة الأولى في استخراج الأكسجين إرسال عينات من النيزك إلى منشأة لتحليلها في مختبر يعمل آليًا بالكامل. بعد ذلك، يقوم الروبوت بالمعالجة المسبقة للمادة الخام، أي إزالة الشوائب والمواد غير المرغوب فيها. ثم يستخدم المواد الموجودة داخل النيزك لإنشاء محفز، وهي عملية تسمى التصنيع المحفز، الذي يُختبر في فحص الأداء الكهروكيميائي.
يعد اختيار المحفز المناسب خطوةً جوهريةً، لأنه قد يختلف كثيرًا نوع المحفز الذي يمكن إنتاجه بالموارد المتاحة على سطح المريخ، وبمقدوره استخراج الأكسجين بأفضل كفاءة، وهنا يأتي دور الروبوت الكيميائي المعزز بالذكاء الاصطناعي. تدمج الوحدة الحسابية الموجودة على متن الروبوت، يطلق عليها اسم “العقل الحسابي” بين خوارزميات التعلم الآلي والنماذج النظرية لتحليل كلٍّ من البيانات التجريبية التي حصل عليها الروبوت والبيانات الضخمة للمحاكاة.
يجمع الروبوت في أثناء عمله المعلومات، ويرسل هذه البيانات التجريبية إلى خادم سحابي، ومن ثم يستخدم العقل الحاسوبي التعلم الآلي لإجراء عشرات الآلاف من عمليات المحاكاة لتقييم أفضل طريقة لتوليد الأكسجين. وبعدها تغذى هذه البيانات في نموذج الشبكة العصبية، الذي يُعاد تدريبه وتحسينه بسرعة باستخدام البيانات التجريبية الجديدة من الروبوت.
تحدد الخوارزمية أفضل مزيج من المواد الموجودة على سطح المريخ لتصنيع أفضل محفز لعملية التفاعل المنشئ للأكسجين، الذي يتحقق منه الروبوت الكيميائي المعزز بالذكاء الاصطناعي. يضع الروبوت بعد ذلك نقاطًا من السائل المحفز المحسن على النيزك المستخدم، جنبًا إلى جنب مع قطب كهربائي، لإنتاج الأكسجين.
أضاف الباحثون في ورقتهم البحثية أنه يمكن استخدام النظام أيضًا في صنع العديد من المواد الكيميائية والمركبات الأخرى.
اقرأ أيضًا:
هل ستتدفق المياه على سطح المريخ مرة أخرى في المستقبل؟
ترجمة: عمرو أحمد
تدقيق: باسل حميدي
