Σύστημα περιστρεφόμενου ράφι Space Farm: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτή είναι μια επαγγελματική συμμετοχή για τον Διαγωνισμό Growing above Earth Maker. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί τρία σετ περιστρεφόμενων ραφιών που συνδυάζουν κάθε σετ μαρούλι με ένα άλλο σε προηγούμενο στάδιο για μεγιστοποίηση της χρήσιμης περιοχής. Όταν οι σπόροι βλαστήσουν αρχικά δεν χρειάζονται τόσο πολύ φως μέχρι να βλαστήσουν, επιτρέποντάς του να σκιάσει μερικώς από ένα γειτονικό κεφάλι μαρούλι. Όταν συλλέγεται το πλήρως ωριμασμένο μαρούλι, τότε γίνεται το νέο στάδιο σποράς (ή πρώιμο στάδιο ανάπτυξης εάν κοπεί). Το σύστημα θα είναι σε θέση να χειριστεί 54 φυτά που αναπτύσσονται ταυτόχρονα για ένα σύστημα συνεχούς ανάπτυξης με 9 κεφαλές μαρούλι διαθέσιμες ανά πάσα στιγμή. Ο φωτισμός παρέχεται από λωρίδες LED πάνω από κάθε σύνολο φυτών στη μονάδα και κάτω από τους 18 δίσκους φυτών. Το σύστημα ποτίσματος θα χρησιμοποιούσε σύστημα υδροπονίας.

Προμήθειες

Αναλώσιμα:

• Κόκκινοι υπερβολικοί σπόροι μαρούλι από τους σπόρους Jonny
• Flora Nova Grow Plant Nutrients
• Αφρός Μαύρου Ενυδρείου (για την καλλιέργεια των φυτών)

Δομή:

• Πλαίσιο κατασκευασμένο από εξώθηση αλουμινίου ή άλλα δομικά υλικά
• Σύστημα τροχιάς από καμπύλη εξώθηση αλουμινίου
• Δεξαμενή νερού
• Σύστημα υποστήριξης ζωής (πίνακας ελέγχου, ελεγκτής φωτισμού, τροφοδοτικό, ανεμιστήρες)
• Λωρίδες φωτισμού LED 24X 40cm (έντονο λευκό) (Αυτά τα LED φαίνεται να είναι αρκετά φωτεινά)

Λογισμικό:

Fusion 360 (για τρισδιάστατη μοντελοποίηση)

Βήμα 1: Μεταβλητές περιβάλλοντος διαστημικού σταθμού

• Συνθήκη διαστημικού σταθμού υγρασία 40%
• Θερμοκρασία 22-23 βαθμούς Κελσίου
• Συγκέντρωση CO 4000 μέρη ανά εκατομμύριο
• Ας υποθέσουμε ότι οι αστροναύτες έχουν μηδενική βοτανική εμπειρία Επιπλέον χρόνος την εβδομάδα που έχουν είναι μηδενικές επιλογές - η συγκομιδή είναι εντάξει
• Απαιτείται αυτοματοποίηση και δεξαμενή όγκου νερού. 100 ml νερού που χρησιμοποιείται ανά φυτό την ημέρα
• Τροφοδοσία 28 βολτ - 1000 watt (ρεύμα χρησιμοποιεί 70 watt)
• Μέγεθος μαρούλι 15 cm ύψος, 15-20 cm διάμετρος, 40 g /μαρούλι
• Ο σπόρος μαρουλιού σημειακός τελειώνει προς τα κάτω για τις ρίζες
• Τα φύκια θα αναπτυχθούν στο διαστημικό σταθμό, οπότε μην αφήνετε τις ρίζες να εκτίθενται στο φως

Η εικόνα είναι ευγενική προσφορά της NASA

Βήμα 2: Βήμα 1: Δημιουργήστε το πλαίσιο

Το πλαίσιο μπορεί να κατασκευαστεί από οποιοδήποτε υλικό είναι διαθέσιμο. Η εξώθηση αλουμινίου 80/20 είναι ένας εύκολος τρόπος για γρήγορη πρωτότυπη σχεδίαση, καθώς διατίθεται σε σχήματα και μεγέθη. Τα πίσω κομμάτια σχήματος U μπορούν επίσης να κατασκευαστούν από εξώθηση αλουμινίου κάμψης 80/20 και θα χρησιμοποιηθούν για περιστροφή των φυτών κατά τη διάρκεια του κύκλου ανάπτυξής τους. Το συνολικό μέγεθος του κύβου είναι 50x50x50 cm.

Βήμα 3: Δίσκοι φύτευσης X18

Το σύστημα θα έχει 18 ξεχωριστούς δίσκους που θα περιέχουν 3 φυτά ο καθένας. Κάθε δίσκος θα γεμίσει με μαύρο αφρό ενυδρείου ως μέσο ανάπτυξης. Αυτός ο αφρός προορίζεται για φιλτράρισμα νερού σε ενυδρεία, αλλά είναι επίσης μια εξαιρετική εναλλακτική λύση για τη βρωμιά για την αναπτυσσόμενη δομή της ρίζας. Οι δίσκοι θα περιλαμβάνουν μια είσοδο νερού, έναν αισθητήρα νερού και μια φωτεινή μπάρα LED τοποθετημένη κάτω από κάθε τμήμα για να φωτίζει την παρακάτω περιοχή.

Βήμα 4: Προσθήκη ηλεκτρονικών

Το επόμενο βήμα είναι να τα συνδέσετε και να τα συνδέσετε όλα μαζί. Η μπλε μονάδα είναι η λεπτή συμπυκνωμένη δεξαμενή θρεπτικών συστατικών. Δεδομένου ότι υπάρχουν 54 φυτά που θα χρειάζονταν 100ml νερό την ημέρα που θα απαιτούσαν 5,4L νερό / ημέρα για να ποτίζουν όλα τα φυτά. Έτσι, αναμένεται ότι το σύστημα θα βυθιστεί στον διαστημικό σταθμό για την κύρια τροφοδοσία νερού. Η μονάδα Red περιέχει τα διάφορα ηλεκτρονικά ισχύος, αντλία και ελεγκτές. Η πράσινη μονάδα είναι για κυκλοφορία αέρα.

Βήμα 5: Άλλες ιδέες ή σκέψεις:

• Έχετε ένα "φίλτρο" ή ένα στερεό μπλοκ μέσο το οποίο το νερό εκτρέπεται για να ανακυκλωθεί ορισμένες φορές έως ότου το διάλυμα έχει το κατάλληλο θρεπτικό επίπεδο. Άλλοι παράγοντες μπορούν να αγνοηθούν αφού το νερό αποστάζεται και δεν υπάρχουν διαθέσιμες άλλες πηγές μόλυνσης. Με την πάροδο του χρόνου τα φυτά μπορεί να αλλάξουν το νερό αλλά δεν πρέπει να είναι ένα κρίσιμο ζήτημα αφού τα φυτά απορροφούν νερό και προστίθεται νέο νερό στην κανονικότητα του συστήματος.
• Ο θάλαμος των φυτών θα μπορούσε να έχει ένα παράθυρο στραμμένο στον ήλιο παρόμοιο με τα ηλιακά πάνελ. Θα χρειαστούν ειδικές επικαλύψεις για να μειωθεί η ποσότητα της επικίνδυνης ακτινοβολίας στα φυτά. Μακριά πάνελ όπως τα ηλιακά πάνελ θα μπορούσαν να δημιουργηθούν για να δημιουργήσουν ένα θερμοκήπιο στο διάστημα. Τα πάνελ θα επεκτείνονταν για να δημιουργήσουν ιμάντα μεταφοράς όπως η παραγωγή τροφίμων στο διάστημα.
• Οι σπόροι συμπιέζονται σε ρολό αφρού έτσι ώστε να μπορούν να ξετυλιχτούν και να εμφυτευτούν στο μέσο. Έτσι μια νέα λωρίδα κόβεται και φυτεύεται με τους σπόρους που έχουν διανεμηθεί ήδη σε αυτήν.
• Τα χάπια σπόρων, η κάψουλα που κανονικά θα φάγατε περιέχουν έναν σπόρο με τα αρχικά στάδια ανάπτυξης. Το νερό θα διαλύσει το εξωτερικό της κάψουλας και θα ξεκινήσει την ανάπτυξη του σπόρου.
• Τα φυτά μπορεί να παράγουν περισσότερα αντιοξειδωτικά λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας. Παρόλο που τα φυτά δεν χρειάζονται υπεριώδες φως για να αναπτυχθούν, η προσθήκη υπεριώδους ακτινοβολίας μπορεί να βοηθήσει στην παραγωγή μικροθρεπτικών συστατικών.
• Εναλλαγή μεταξύ Daylight και Purple για να μιμηθείτε τη φυσική αναπνοή των φυτών. Έχοντας μόνο ένα χρώμα συνεχώς μπορεί να μην είναι καλό για αυτούς, αλλάζοντας το λευκό σε μοβ χρώμα, τότε τα φυτά μπορεί να έχουν την ικανότητα να «αναπνέουν» προάγοντας φυσικά καλύτερη ανάπτυξη.