Questo chimico robotico può produrre ossigeno utilizzando meteoriti marziani

Ciò significa che potremmo costruire una vera e propria fabbrica di ossigeno su Marte, che produrrebbe abbastanza ossigeno localmente per mantenere in vita i futuri marziani.

L’umanità sogna da tempo la vita su Marte. Ma la mancanza di sostanze essenziali come l’ossigeno rende la sopravvivenza a lungo termine del pianeta una sfida importante. Invece di trasportare innumerevoli bombole di ossigeno sul Pianeta Rosso, sarebbe ovviamente più conveniente produrre ossigeno sul posto utilizzando materiali già presenti. Per molto tempo è stato più facile a dirsi che a farsi. Ma ora sembra che un robot chimico di nuova concezione possa fare proprio questo trucco.

L’importanza dell’ossigeno
Se vogliamo davvero abitare il Pianeta Rosso, l’ossigeno è necessario. Non solo è essenziale per respirare, ma può anche essere usato come carburante per i missili. Se possiamo produrre ossigeno sul posto, ciò è ovviamente altamente auspicabile. Il trasporto da terra ha un prezzo elevato. “Il trasporto di materiali dalla Terra è molto costoso e poco pratico”, afferma il ricercatore Jun Jiang. Scientias.nl. “Utilizzando le risorse marziane locali, possiamo eliminare la costosa dipendenza dai rifornimenti provenienti dalla Terra. Ciò ci consente di rimanere su Marte più a lungo e persino di costruire lì una base permanente. Ciò aumenta le possibilità che le persone esplorino Marte.” Jiang vorrebbe quindi vedere i futuri coloni di Marte “vivere fuori dalla Terra” – o utilizzare le risorse locali – piuttosto che essere trasportati dalla Terra.

Ossigeno su Marte
Ma nel caso dell’ossigeno, le cose non sono così semplici. L’atmosfera di Marte è costituita principalmente da anidride carbonica, con solo una piccola quantità di ossigeno (meno dello 0,2%). Rispetto alla Terra, la quantità di ossigeno su Marte è molto piccola. Fortunatamente, ci sono altri modi per ottenere ossigeno. Perché studi recenti hanno dimostrato la presenza di acqua sul pianeta rosso. L’acqua è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno.

Giura
Gli scienziati stanno attualmente studiando la possibilità di scindere l’acqua per produrre ossigeno. Vogliono farlo attraverso la “ossidazione elettrochimica dell’acqua”, alimentata dall’energia solare e utilizzando un catalizzatore (vedi riquadro). In questo modo è possibile produrre ossigeno su larga scala. La sfida è trovare un modo per produrre questi catalizzatori in loco utilizzando materiali trovati su Marte, riducendo così i costi di trasporto dalla Terra.

Un catalizzatore è una sostanza in grado di aumentare la velocità di una reazione chimica senza consumarsi nel processo. Accelera o facilita la reazione, ma non subisce cambiamenti permanenti.

I ricercatori ora ci sono riusciti. Hanno sviluppato un robot basato sull’intelligenza artificiale in grado di estrarre catalizzatori dai materiali marziani, il tutto senza l’intervento umano.

Meteoriti marziani
I ricercatori hanno innanzitutto selezionato cinque diversi tipi di meteoriti che provengono da Marte o che è stata confermata essere sul pianeta rosso. Il robot ha poi analizzato attentamente questi meteoriti marziani. Ha cercato composti chimici che potessero essere convertiti in catalizzatori. Il robot ha poi testato la capacità di questi catalizzatori di produrre ossigeno. Il robot lo ha fatto più e più volte finché non ha trovato lo stimolo migliore. Questo è molto più veloce di quello che possono fare gli esseri umani. “La cosa più entusiasmante è che il robot riesce a trovare la formula migliore tra tre milioni di possibili combinazioni di cinque tipi di meteoriti marziani in sole sei settimane”, afferma Jiang. “Questo è qualcosa che un essere umano impiegherebbe 2.000 anni per raggiungere”.

Catalizzatore
Ciò significa che il robot intelligente è in grado di produrre ossigeno utilizzando fonti già esistenti su Marte. Può trovare materiali nei meteoriti marziani che potrebbero eventualmente essere utilizzati per produrre ossigeno. Il miglior catalizzatore scoperto da un chimico robotico funziona bene anche in condizioni marziane simulate. “Quando abbiamo testato ulteriormente il composto, abbiamo scoperto che è rimasto stabile anche alle gelide temperature marziane, che possono raggiungere i -37 gradi Celsius”, afferma Jiang.

Impianto di ossigeno
Jiang afferma che utilizzando il robot sarà possibile costruire una vera e propria fabbrica di ossigeno su Marte. “Con sole quindici ore di energia solare, possiamo produrre abbastanza ossigeno per consentire agli esseri umani di sopravvivere. Questa tecnologia innovativa ci avvicina alla realizzazione del nostro sogno di vivere su Marte.”

Miglioramenti
nonostante Risultati impressionanti Il robot che è stato costruito non è ancora quello che funzionerà effettivamente su Marte. I ricercatori intendono continuare a migliorare e migliorare il robot. “Per rendere il robot più potente in futuro, prevediamo di dotarlo di più sensori e occhi spettroscopici, consentendogli di indagare e prevedere meglio l’evoluzione microscopica delle sostanze chimiche”, ha affermato Jiang.

Grande passo
Anche se c’è ancora del lavoro da fare, lo studio rappresenta un grande passo avanti, avvicinando la tanto attesa colonizzazione del Pianeta Rosso. “Crediamo fermamente che i progressi tecnologici che abbiamo raggiunto rappresentino un importante progresso nella nostra capacità di sfruttare le risorse extraterrestri”, ha affermato Jiang. “Questo vale non solo per Marte, ma anche per la Luna, gli asteroidi e altri luoghi che potrebbero essere esplorati e colonizzati in futuro. La nostra ricerca non solo fornisce soluzioni per produrre ossigeno in condizioni extraterrestri, ma dimostra anche l’enorme potenziale che deriva da integrare l’intelligenza artificiale con robot autonomi.” Ciò ha implicazioni di ampia portata per la continuazione e l’espansione della civiltà umana in tutto l’universo.

Jiang è molto felice di poter contribuire a questo. “Quando ero ragazzo, sognavo di esplorare le stelle”, dice. “Così, quando finalmente abbiamo visto che i catalizzatori creati dai robot erano effettivamente in grado di produrre ossigeno dividendo le molecole d’acqua, è stato come se il mio sogno fosse diventato realtà. Ho persino iniziato a immaginare che anch’io avrei vissuto su Marte in futuro.”