Un robot chimiste travaillant de manière autonome dans un laboratoire a développé un catalyseur produisant de l’oxygène à partir de minéraux trouvés dans les météorites martiennes. Le même procédé pourrait un jour être utilisé pour fournir de l’oxygène aux astronautes sur Mars.
Envoyer des fournitures à une future colonie martienne par vaisseau spatial serait extrêmement coûteux, ce qui rend la production de matériaux à partir des ressources naturelles de Mars une option intéressante. Mais cela peut être difficile car il y a moins d’éléments disponibles sur Mars que sur Terre.
Yi Luo à l’Université des sciences et technologies de Chine à Hefei et ses collègues ont développé un robot chimiste entièrement automatisé. La machine a utilisé un laser de grande puissance pour analyser la composition chimique de cinq météorites martiennes et a trouvé six éléments en quantités significatives : fer, nickel, calcium, magnésium, aluminium et manganèse.
« Sur Terre, nous n’utilisons pas ces six éléments parce que nous avons plus de choix », explique Luo. « Ces six éléments ne sont pas les meilleurs pour ce type de catalyseur et cela limite ses performances, mais c’est ce que vous avez sur Mars. »
Il existe plus de 3,7 millions de combinaisons différentes d’éléments martiens, qui prendraient plus de 2 000 ans pour être testées manuellement si chaque série de tests prenait environ 5 heures, explique Luo.
Plutôt que de vérifier chaque combinaison, le robot a utilisé l’intelligence artificielle pour prédire quelle combinaison d’éléments constituerait le meilleur catalyseur pour produire de l’oxygène. Elle a ensuite produit et testé plus de 200 catalyseurs, en utilisant une solution saumâtre et du dioxyde de carbone comme matières premières.
Le robot s’est finalement installé un catalyseur comparable aux meilleurs catalyseurs disponibles sur Terre il y a 10 ans, explique Luo. Le catalyseur peut fonctionner à −37°C (−35°F), similaire aux températures sur Mars, et pendant plus de six jours en continu. Une pièce de 3 mètres de haut et de 100 mètres carrés sur Mars avec le catalyseur au plafond pourrait produire des niveaux d’oxygène équivalents à ceux de la Terre en 15 heures environ, ont calculé Luo et son équipe.
« Faire fonctionner (le robot) n’est pas une réussite triviale, car il faut faire fonctionner un grand nombre de pièces ensemble », explique Roi Ross à l’Université de Cambridge. Il pourrait encore être plus facile de concevoir des matériaux sur Terre et de les envoyer sur Mars dans des cas comme celui-ci, mais des robots chimistes autonomes pourraient être essentiels pour explorer plus loin dans le système solaire, où il est plus difficile de communiquer, dit-il.
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