每日經(jīng)濟(jì)新聞 2023-11-15 09:14:17
每經(jīng)編輯 杜宇
據(jù)央視新聞客戶端11月14日消息,火星作為地球的“鄰居”,已成為當(dāng)前太陽(yáng)系探測(cè)和行星科學(xué)的焦點(diǎn)。人類要想到火星開(kāi)發(fā)資源或移居火星,首先要克服的是缺乏氧氣的火星環(huán)境。近日,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)合作,通過(guò)人工智能驅(qū)動(dòng)機(jī)器人實(shí)驗(yàn),利用火星隕石成功創(chuàng)制出實(shí)用的產(chǎn)氧電催化劑,為未來(lái)火星探測(cè)和地外文明探索提供了新的技術(shù)手段,這一成果14日在國(guó)際期刊《自然·合成》上發(fā)表。
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火星上可能存在水資源,科學(xué)家提出,利用電催化劑將水分解生產(chǎn)氧氣,或許可以成為未來(lái)人類開(kāi)發(fā)或移居火星的重要支撐。而從地球上運(yùn)送成“噸級(jí)”的催化劑去火星,首先成本太高,另外因?yàn)橹亓?、光照、空氣等不一致,地球的化學(xué)品可能出現(xiàn)“水土不服”,因此在火星上就地取材創(chuàng)制電催化劑,成為亟待解決的難點(diǎn)之一。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)與深空探測(cè)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)合作,采用前期研制的機(jī)器化學(xué)家“小來(lái)”平臺(tái),高效融合人工智能和自動(dòng)化機(jī)器實(shí)驗(yàn),進(jìn)行產(chǎn)氧電催化劑的創(chuàng)造和制備。
機(jī)器化學(xué)家“小來(lái)”系統(tǒng)包括移動(dòng)機(jī)器人、計(jì)算大腦、云服務(wù)器和多個(gè)不同功能的化學(xué)工作站,能夠執(zhí)行高通量實(shí)驗(yàn)任務(wù);理論模擬與精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)雙循環(huán)的機(jī)器自動(dòng)化過(guò)程集成了從原料準(zhǔn)備、樣品合成、性能測(cè)試和配方優(yōu)化步驟,這種智能研究范式極大地加速了新材料發(fā)現(xiàn)過(guò)程,最終,機(jī)器人在兩個(gè)月內(nèi)就完成了普通人類化學(xué)家需要做2000年的復(fù)雜優(yōu)化工作,利用火星隕石制備出了實(shí)用的產(chǎn)氧電催化劑。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授羅毅:我們首次利用人工智能技術(shù),利用火星的隕石提取它重要的元素之后,產(chǎn)生一個(gè)高效的催化劑,能夠完全依靠機(jī)器和人工智能的技術(shù)制造和優(yōu)化出采氧的催化劑,這應(yīng)該是邁向了定居火星非常重要的一步。
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另?yè)?jù)新華社11月14日消息,中國(guó)科學(xué)家研發(fā)了一種新的模擬火星大氣環(huán)境的數(shù)值模型,為未來(lái)火星采樣返回任務(wù)提供科研支持。
這項(xiàng)研究于近日在中國(guó)《科學(xué)通報(bào)》雜志上發(fā)表。研究根據(jù)國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布的《2021中國(guó)的航天》白皮書(shū)表示,中國(guó)將完成火星采樣返回的目標(biāo)。
為了提供航天器著陸的氣象條件信息,中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所的科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)并構(gòu)建了新一代火星大氣模式(簡(jiǎn)稱GoMars)。
他們使用該模式模擬了火星大氣環(huán)境中沙塵、水和二氧化碳三個(gè)關(guān)鍵氣象元素的循環(huán),并根據(jù)“天問(wèn)一號(hào)”火星車(chē)“祝融號(hào)”和美國(guó)“維京1號(hào)”、“維京2號(hào)”火星探測(cè)器的觀測(cè)結(jié)果,以及國(guó)際火星大氣全球數(shù)據(jù)集,對(duì)模式進(jìn)行了性能驗(yàn)證。
2021年6月11日,國(guó)家航天局公布了由祝融號(hào)火星車(chē)拍攝的著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌、“中國(guó)印跡”和“著巡合影”等影像圖。新華社發(fā)(國(guó)家航天局供圖)
結(jié)果表明,GoMars成功再現(xiàn)了“祝融號(hào)”和兩個(gè)“維京號(hào)”記錄的火星大氣獨(dú)特的地表氣壓。此外,該模式對(duì)火星地表溫度、緯向風(fēng)、極地冰和沙塵也具有較好的模擬效果。
“火星的觀測(cè)資料遠(yuǎn)比地球稀少。”論文的通訊作者王斌說(shuō)。利用火星大氣模式的模擬數(shù)據(jù),可以構(gòu)建一個(gè)虛擬的“數(shù)字火星試驗(yàn)平臺(tái)”,為著陸區(qū)選擇、火星車(chē)設(shè)計(jì)中的大氣環(huán)境工程約束提供數(shù)據(jù)支撐。
“例如,GoMars可以模擬火星車(chē)著陸區(qū)的溫度,而科學(xué)家可以利用這些數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)適合建造火星探測(cè)器的材料,從而應(yīng)對(duì)火星上的極端寒冷環(huán)境。”王斌說(shuō)。
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