Китайцы готовятся к покорению Марса, оставив Россию далеко позади

Американцы обошли русских не только в лунной гонке, но и в марсианской. Сразу пять запусков советских кораблей на Марс в шестидесятые годы завершились неудачно. А вот американский корабль Mariner-4 впервые в истории успешно облетел Красную планету.

После этого и США, и СССР несколько раз удачно запускали марсианские космические корабли. Правда, первыми в истории высадился на марсианскую поверхность именно советский «Марс-3».

Потом марсианская программа застопорилась на десятилетия: никаких новых рекордов и исторических событий. Все скучно и уныло. Зато теперь прорыв готовы совершить китайцы, оставив прежние успехи США и СССР уделом историков времен Холодной войны.

Уже через десять лет Китай отправит на Марс первую пилотируемую миссию. Китайцы на корабле Tianwen не просто высадятся на поверхность Марса, но и детально изучат его.

Потом китайские космонавты отправятся на Красную планету еще много раз, а в 2041 году должна начаться колонизация Марса.

Одновременно китайцы будут изучать Венеру, Юпитер и Уран: к ним отправятся космические зонды Tianwen. Возможно, в ходе межпланетного путешествия космические корабли найдут новые места, куда человечество может расселиться с переполненной Земли.

Например, у гигантского Юпитера есть почти сотня спутников. Один из самых крупных — это Каллисто, который был открыт еще четыре столетия назад. Каллисто не намного меньше Земли, и этот спутник вполне пригоден для жизни. Правда, на поверхности царит ужасный холод. Зато в глубине есть гигантские залежи льда: ученые считают, что в льде Каллисто больше воды, чем во всех океанах Земли.

Правда, чтобы осваивать планеты Солнечной системы нужны новые технологии. Китайцы также создали робота-химика, который может извлекать кислород из подземной воды на Марсе. Робот уже был протестирован в имитированной марсианской среде и, как считается, может в колонизации Красной планеты.

Синтез полезных ресурсов из местных материалов на Марсе будет иметь важнейшее значение для выживания людей на Красной планете.

Именно для этого группа китайских инженеров и создала мобильного робота, который автоматизировал весь процесс извлечения кислорода. Причем для проектирования робота привлекли искусственный интеллект, который искал идеальную химическую формулу из почти 4 миллионов возможных комбинаций. Человеку с самым современным компьютером на такой поиск потребовалось бы более 2 тысяч лет.

— Наше исследование демонстрирует, что продвинутый химик с искусственным интеллектом может без вмешательства человека синтезировать катализаторы кислорода на Марсе из местных руд, — пишут исследователи в статье в журнале Nature.

Первый шаг включает отправку геологических образцов на базу для анализа в полностью автоматизированной лаборатории.

После этого робот предварительно обрабатывает руду, удаляя нежелательные примеси. Затем побор использует химические материалы из марсианской породы для создания катализатора (этот процесс называется каталитическим синтезом), который тестируется в ходе электрохимических испытаний.

Тип катализатора, который робот может производить при имеющихся ресурсах и наиболее эффективно извлекать кислород, может сильно различаться. И вот-тут-то на помощь человеку снова приходит нейросеть.

Вычислительный модуль на борту робота сочетает алгоритмы машинного обучения с теоретическими моделями для анализа как полученных роботом экспериментальных данных, так и массивных данных моделирования.

Во время работы робот собирает информацию, отправляет экспериментальные данные на облачный сервер, где нейросеть использует машинное обучение для выполнения десятков тысяч симуляций, чтобы оценить наилучший способ получения кислорода.

Эти данные поступают в модель нейросети, которая быстро переобучается и оптимизируется с учетом новых экспериментальных данных робота.

Алгоритм определяет наилучшую комбинацию материалов для синтеза наилучшего предлагаемого катализатора, который проверяет специалист по искусственному интеллекту. Затем робот наносит оптимизированные «катализаторные чернила» на образец горной породы, который используется вместе с электродом для производства кислорода.

Кстати, такая система также может быть использована для производства многих других химических веществ и соединений. Ведь мало ли что еще может понадобиться колонизаторам Марса.

Ну а пока что китайцы готовятся к запуску в 2028 году корабля Tianwen-3 к Марсу. Спускаемый аппарат соберет до 500 граммов марсианского песка с помощью дрели и роботизированной руки.

Затем космический аппарат доставит драгоценный груз обратно на орбиту Марса, чтобы встретиться с ожидающим его орбитальным аппаратом для долгого путешествия домой.

Китайцы в лаборатории уже полностью смоделировали атмосферу Марса, при этом учли все детали: температуру, скорость и направление пыльных бурь, марсианский рельеф и даже наличие остаточных количеств воды.

Эту математическую модель теперь используют для расчета посадки космических аппаратов, чтобы сэкономить ресурсы и свести к минимуму риск неудачи.