"화성에서 살 수 있는 날이 멀지 않았다."

중국의 연구원들이 화성의 물에서 산소를 추출할 수 있을지도 모르는 인공지능 (AI)에 의해 구동되는 로봇 화학자를 개발했다.

이 로봇은 물을 분해하고 산소를 방출하는 촉매를 생산하기 위해 붉은 행성에서 발견된 물질을 사용한다.

그 아이디어는 기존의 산소 생성 기술을 보완하거나 화성의 유용한 자원을 합성할 수 있는 다른 촉매의 개발로 이어질 수 있다.

영국 리버풀 대학의 화학자 앤디 쿠퍼는 "화성에 가는 도전에 대해 생각해보면 현지 재료를 사용해야 한다"며 "그래서 그 이면에 숨겨진 논리를 알 수 있다"고 말했다.

네이처 합성 1에 게재된 이 연구는 허페이에 있는 중국과학기술대학교의 준 지앙(Jun Jiang)이 주도했다.

지앙과 그의 팀은 로봇 팔이 달린 냉장고 크기의 이동식 기계를 사용하여 화성에서 왔거나 지구에서 수집되었지만 화성 표면을 모방한 다섯 개의 운석을 분석했다.

팀의 목표는 이 기계가 이 물질로부터 유용한 촉매를 생산할 수 있는지를 조사하는 것이었다.

인공지능으로 작동되는 이 시스템은 물질을 녹이고 분리하기 위해 산과 알칼리를 사용했고, 그 후 결과로 생성된 화합물을 분석했다.

그리고 나서 이것들은 화성의 극과 행성의 표면 아래에 얼음으로 존재하는 것으로 알려진 물을 분해할 수 있는 화학물질에 대한 370만 개 이상의 공식 연구의 기초를 이뤘다. 이 과정에서 연구팀은 인간 연구원이 2,000년이 걸렸을 것이라고 전했다.

그 결과는 물에서 산소를 방출할 수 있는 산소-진화 반응 촉매였고, 미래의 화성 임무에 사용될 가능성도 있었다.

지앙 박사는 "우리는 화학 두뇌를 가진 로봇 인공지능 시스템을 개발했다. 우리는 우리 기계가 인간의 지도 없이 화성 광석의 화합물을 사용할 수 있다고 생각한다"고 전했다.

만약 물로부터 산소를 생산할 수 있는 촉매제가 화성에서 만들어질 수 있다면, 이것은 지구로부터 그러한 촉매제를 운반하는 임무의 필요성을 없앨 수 있을 것이다.

지앙 박사는 화성의 물질 1제곱미터에 대해, 그의 그룹의 시스템은 시간당 거의 60그램의 산소를 만들 수 있다고 했다.

또한 잠재적으로 화성에 도착할 때 사용하기 위해 지구로부터 산소를 운반할 미래의 임무를 수행하는 우주비행사들의 필요성을 없앨 수 있다고 주장했다.

그는 "이 로봇은 수년 동안 계속해서 일할 수 있다"고 말했다.

그러나 웨스트포드에 있는 매사추세츠 공과대학교의 헤이스택 천문대의 마이클 헤흐트(Michael Hecht)는 화성에 산소를 생산하는 훨씬 더 쉬운 방법이 있다고 주장했다. 

그는 재작년 2월 화성에 착륙한 NASA의 퍼서비어런스 로버에 탑승한 화성 산소 활용 실험(MOXIE)의 수석 연구원이며, 대부분이 이산화탄소인 화성 공기에서 산소가 생성되는 것을 성공적으로 입증했다.

'화성 산소 활용 실험'은 '인내심'의 출력이 낮기 때문에, 한 번에 몇 그램의 산소만 생산하는 데 사용되어 왔다. 하지만 앞으로는, 인간이 정착할 수 있을 만큼 충분한 산소를 생산하기 위해 실험의 규모를 늘린 버전이 사용될 수도 있을 것이다.

'MOXIE'는 또한 지구로 돌아오는 우주선을 발사하기 위해 로켓 연료의 산화제 역할을 할 수 있는 충분한 양의 가스를 생산할 수도 있다. 헤흐트 박사는 "시간당 2~3 킬로그램을 생산할 수 있다. 이 양을 늘리는 데에는 전혀 지장이 없다"고 주장했다.

지앙 박사는 자신이 속한 그룹의 로봇 화학자들이 식물을 수정하는 것과 같은 과정을 위해 화성에서 다른 유용한 촉매제를 생산하는 데에도 사용될 수 있다고 지적했다.

그는 "이 로봇에 의해 다양한 화학물질이 만들어질 수 있다. 그리고 화성이 사용될 수 있는 유일한 장소가 아니다. 아마도 달의 토양은 다른 방향일 것”이라고 말했다.

쿠퍼 박사에 의하면 이런 식으로 유용한 물질을 합성하기 위해 AI를 사용하는 것은 우주 여행을 넘어 응용 분야가 있는 새로운 연구 분야다.

그는 "그것은 촉매와 산소 생산 뿐만 아니라 모든 종류의 화학 물질에 더 광범위하게 적용할 수 있는 AI를 사용하는 새로운 방법"이라고 기대했다.