A jornada para Marte, um sonho há muito perseguido pela humanidade, está se tornando cada vez mais uma realidade palpável. Um novo avanço se coloca como um marco potencialmente transformador para missões futuras ao Planeta Vermelho.
Pesquisadores chineses desenvolveram um robô químico movido a inteligência artificial capaz de extrair oxigênio de água usando materiais encontrados em Marte.
O estudo, publicado na revista Nature Synthesis, foi liderado por Jun Jiang da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em Hefei, que, junto a sua equipe, desenvolveu este trabalho centrado no desenvolvimento de um sistema robótico do tamanho de uma geladeira, equipado com um braço mecânico capaz de analisar meteoritos com características semelhantes às do solo marciano. Esta inovação representa um salto no uso da IA para a síntese de materiais úteis em contextos extremamente desafiadores, como a superfície de Marte.
A missão do robô químico é utilizar os materiais encontrados em Marte para criar catalisadores capazes de decompor água, liberando oxigênio no processo. Este oxigênio, essencial para a sustentação da vida humana, é crucial para as futuras missões tripuladas a Marte. O robô utiliza processos químicos avançados, incluindo a dissolução de material marciano com ácidos e álcalis (ou bases), seguido de uma análise minuciosa dos compostos resultantes.
Ácidos podem corroer metais e mudar o indicador de cor azul para vermelho. Em termos químicos, são compostos que liberam íons de hidrogênio (H+) em solução, sendo frequentemente usados em processos químicos para reagir com metais, bases e outras substâncias, e podem ajudar a decompor ou dissolver materiais.
Álcalis (ou bases), têm características opostas às dos ácidos, mudando o indicador de cor vermelho para azul e são capazes de neutralizar ácidos. Em termos químicos, um álcali é uma substância que libera íons hidroxila (OH-) em solução, sendo usados para reagir com ácidos e outros compostos, e podendo ser úteis na dissolução de certos tipos de materiais.
No contexto do robô químico para Marte, a aplicação de ácidos e álcalis para dissolver material marciano seria uma etapa fundamental, uma vez que diferentes minerais e compostos presentes em amostras marcianas podem reagir de maneiras distintas quando expostos a ácidos ou álcalis. Essas reações podem ajudar a decompor o material em seus componentes básicos, permitindo que o robô analise melhor sua composição e, potencialmente, sintetize novos compostos, como catalisadores para a produção de oxigênio.
O sistema inteligência artificial do robô vasculhou mais de 3,7 milhões de fórmulas químicas para encontrar um catalisador eficaz para a reação de evolução de oxigênio, um processo que, segundo a equipe, levaria 2.000 anos para ser realizado por um pesquisador humano. A eficiência e a precisão desta abordagem são inquestionáveis.
Este método inovador contrasta significativamente com tecnologias existentes, como a Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE – Experiência de Utilização de Recursos In-Situ para Oxigênio em Marte em tradução livre), que é parte do rover Perseverance da NASA.
MOXIE, liderado por Michael Hecht do Observatório Haystack do MIT, demonstrou com sucesso a produção de oxigênio a partir do ar marciano, que é predominantemente dióxido de carbono. Embora MOXIE tenha produzido apenas alguns gramas de oxigênio por vez devido à limitada saída de energia do Perseverance, Hecht afirma que uma versão ampliada do MOXIE poderia produzir oxigênio suficiente para um assentamento humano e até servir como oxidante para combustível de foguetes.
Já o potencial do robô químico vai além da produção de oxigênio. Jiang destaca que o sistema é capaz de produzir cerca de 60 gramas de oxigênio por hora a partir de cada metro quadrado de material marciano. Esta capacidade de produção contínua e sustentável poderia eliminar a necessidade de transportar oxigênio da Terra para futuras missões em Marte, um avanço significativo em termos de eficiência e autonomia para explorações espaciais.
Além disso, a versatilidade do robô permite a produção de outros catalisadores úteis, potencialmente para processos como a fertilização de plantas, um aspecto crucial para a sustentabilidade a longo prazo em ambientes extraterrestres. A aplicabilidade desta tecnologia não se limita a Marte; o solo lunar também poderia ser um alvo para futuras investigações.
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Além de Marte
Este avanço na química robótica alimentada por inteligência artificial não se limita ao campo da exploração espacial. A metodologia tem aplicações mais amplas, como observado por Andy Cooper, químico da Universidade de Liverpool. A capacidade de usar IA para sintetizar materiais representa um novo campo de pesquisa com aplicações vastas em química, indo além da catálise e produção de oxigênio.
Esta abordagem emergente tem o potencial de revolucionar a forma como abordamos problemas complexos em química e materiais, oferecendo soluções mais rápidas e eficientes do que os métodos tradicionais.
Este desenvolvimento promissor representa um grande avanço na química espacial e na automação inteligente. Com sua capacidade de operar de forma autônoma e eficiente, o robô químico de Jiang e sua equipe abre novas possibilidades para a exploração do espaço, e quem sabe colonização de Marte e além. O cruzamento entre inteligência artificial e química não apenas nos leva um passo mais perto de estabelecer uma presença humana sustentável em outros planetas, mas também nos oferece novas ferramentas para enfrentar desafios em nosso próprio planeta.
Fonte: Nature
