Een AI-robot heeft een stof gemaakt die nodig is om water op Mars om te zetten in zuurstof. Daarvoor gebruikte hij alleen materiaal dat op de rode planeet aanwezig is.

Toekomstige bemande missies naar Mars zullen zuurstof nodig hebben, zeker als we daar een permanente basis willen bouwen. Daarom zou het handig zijn als zuurstof op de rode planeet gemaakt kan worden. Chinese wetenschappers hebben daar nu een methode voor gevonden, met de hulp van een robot-chemicus. Dat schrijven ze in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Synthesis.  

Lees ook:

• NASA sluit wetenschappers een jaar lang op in nagebootste Marsbasis
• Kinderen krijgen op Mars: kan dat?
• Picture Perfect: Mars in kleur

2000 jaar

Er is steeds meer bewijs dat er water(ijs) op Mars is. Watermoleculen bestaan uit twee waterstofatomen en een zuurstofatoom. Daar is dus zuurstof van te maken. Wetenschappers willen dat doen door het water te oxideren met zonne-energie. Daarvoor is ook een stof nodig, een zogenoemde katalysator, die de chemische reactie faciliteert. Continu van die katalysators naar Mars verschepen is geen goedkope operatie, dus wilden de Chinese onderzoekers ze maken met stoffen die gewoon op de planeet te vinden zijn.

Maar dat is tijdrovend onderzoek. Eerst moet het buitenaardse materiaal worden geanalyseerd: uit welke stoffen bestaat het? Daarna moeten wetenschappers gaan puzzelen hoe ze daarmee een goede katalysator kunnen maken. Vervolgens moeten ze de stoffen in het materiaal scheiden zodat ze die daarna als losse bouwstenen kunnen gebruiken. Uiteindelijk moeten de gesynthetiseerde katalysators nog getest worden: werken ze echt zo goed als verwacht? Omdat je niet in één keer de winnende stof vindt, moet je het proces erg vaak herhalen. Dit alles kost een chemicus naar schatting tweeduizend jaar.

Volledig automatisch

‘Dat moet sneller’ dachten de onderzoekers. Daarom bouwden ze een robot die alle taken zelfstandig kan uitvoeren. Ze ontwikkelden ook een AI-programma dat de beste katalysator kan voorspellen met de beschikbare stoffen, de robot hoefde daardoor niet alle combinaties te maken en testen. Zo automatiseerden en versnelden ze het hele proces.

Ze gaven hun robot-chemicus vijf verschillende meteorieten die van Mars afkomstig zijn. En al binnen twee maanden had hij daarmee een goede katalysator gemaakt. En die stof werkt niet alleen goed op kamertemperatuur in een lab, maar ook in een ruimte waar het -37 graden was – de gemiddelde temperatuur op Mars.

Zuurstoffabriek

Volgens de onderzoekers kan hun robot op Mars de lokale stenen analyseren een daaruit dus zelfstandig een goede katalysator maken. “Dankzij deze robot-chemicus kunnen mensen in de toekomst een zuurstoffabriek bouwen op Mars”, zei Jun Jiang, een van de onderzoekers, in een persbericht. “Deze baanbrekende technologie brengt ons een stap dichter bij onze droom om op Mars te wonen”.

Over hoe de robot naar Mars moet komen en hoe die daar voorzien moet worden van stroom, zeggen de onderzoekers niks. Maar makkelijk zal dat niet worden: de robot heeft namelijk een volledig laboratorium met wetenschappelijke instrumenten nodig.

Op aarde ook handig

Het zal dus nog wel even duren voordat de robot-chemicus de ruimte in gaat. Maar ook op aarde is zo’n volledig geautomatiseerd lab handig. Het team probeert daarom de robot-chemicus nu om te toveren tot een algemeen experimenteerplatform dat ook andere stoffen kan ontdekken en creëren.

Bronnen: Nature Synthesis, Nature, Chinese Academy of Sciences via EurekAlert!

Beeld: Qing Zhu et al.

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!