Žatevné žreby - Príspevok do súťaže NASA rastie za Zem: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Zhrnutie:

Na palube medzinárodnej vesmírnej stanice nemajú astronauti veľa priestoru na pestovanie jedla. Táto hydroponická záhrada je navrhnutá tak, aby fungovala efektívne s využitím minimálneho priestoru na zber 30 rastlín podľa rotujúceho plánu v prostredí s nulovou gravitáciou. Toto je príspevok do súťaže NASA Growing Beyond Earth Contest v profesionálnej kategórii.

Dizajn: Tento dizajn pojme 30 rastlín s oddelením 13 cm v 3-vrstvovom rastúcom cykle v uzavretej 50 cm kocke. Kocka obsahuje tri zásuvky, ktoré odrážajú rôzne body zrelosti. V spodnej poličke sú nové rastliny staré klíčky 0-13 dní. Druhá polica obsahuje dozrievajúce rastliny staré 13-26 dní. Horná polica obsahuje rastliny, ktoré sú pripravené na zber listov alebo sú úplne zrelé po 26 až 38 dňoch.

V každej zásuvke sú zabudované svetlá, elektronika, hadice a bezpečnostné prvky pre každý rad rastlín. Napájací zdroj, zdroj vody a čerpadlá sú umiestnené na zadnej strane jednotky.

Škálovanie:

Táto konštrukcia by sa dala mimoriadne dobre škálovať, pretože zásuvky môžu byť umiestnené v akejkoľvek výške na trati. Každá zásuvka obsahuje komponenty na zaistenie funkčnosti nižšie uvedeného radu a je možné ich stohovať nekonečne.

Zásoby

• 12 kusov extrudovaného hliníka (alebo podobného)
• 3 x súprava hardvéru zásuvky
• 40 x extrudovaný kovový spojovací materiál (karty a matice)
• 3x plastové podnosy a podstavce zásuviek
• 3x hydroponické penové pláty
• 10x kusy vlnitého polypropylénového plechu (alebo podobného izolačného materiálu)
• 1x sprejové lepidlo
• 60 stôp svetelných pásov LED vhodných pre rastliny
• Napájanie 12 voltov 360 wattov
• Automatická zavlažovacia súprava (pozri
• Mylarové listy
• Spájkovacie zariadenie
• Presný nôž alebo fréza na škatule
• Kravaty na zips
• Pinzeta
• Galónový džbán
• Semená
• Hydroponické živiny pre rastliny

Krok 1: Zostavte krabicu

1. Vyrežte a vyvŕtajte svojich 12 kusov extrúzie hliníka:

   1. Kus A: 4x kusy s rozmermi 2,5 cm x 2,5 cm x 50 cm
   2. Kus B: 4x kusy s rozmermi 2,5 cm x 2,5 cm x 47,5 cm (s otvormi na upevňovacie prvky na koncoch)
   3. Kus C: 4x kusy s rozmermi 2,5 cm x 5 cm x 47,5 cm (s otvormi na upevňovacie prvky na koncoch)

2. Odrežte vlnité plastové diely tak, aby zodpovedali bokom škatule.

   1. Kus D: 2x kusy 46 cm x 46 cm
   2. Kus E: 2x kusy 40 cm x 46 cm*Voliteľne môžete mylarovú fóliu nalepiť na jednu stranu plastu pomocou sprejového lepidla. Pomôže to udržať teplo a vlhkosť.
3. Vytvorte základňu: Základňa hliníkového rámu bude „A“na prednej a zadnej časti základne, pričom „B“na stranách základne bude používať upevňovacie prvky. Pred nanesením posledného hliníkového kusu na základňu vložte 1 vlnitý plastový kus „D“. Pred pridaním ďalšej vrstvy pridajte 6 ďalších spojovacích prvkov k zadnej hliníkovej lište nahor.
4. Pripojte zvislé strany: Boky hliníkového rámu budú „C“, zarovnané do rohov smerujúcich nahor a pripevnené k základni pomocou spojovacích prvkov. Pred pridaním hornej časti pridajte asi 4 upevňovacie prvky do každého rohu smerom dovnútra k hardvéru zásuvky. Na každú stranu vložte 2 vlnité plastové diely „E“.
5. Pripojenie predných dverí: Pomocou tónovaného akrylového plastu pripevnite na prednú časť jednotky dvojdielne dvere (alebo podobné). To chráni správcu pred jasným svetlom, keď je jednotka v prevádzke, ale umožňuje správcovi pozorovať a udržiavať rastliny. *Dvere by mali mať v spodnej časti malý vetrací otvor, ktorý umožní prúdenie vzduchu.

Krok 2: Pridajte zásuvky

Zásuvky podporujú rastlinu v rôznych bodoch rastu počas 30 -dňového životného cyklu.

1. Na stranách hliníkového rámu pripevnite hardvér zásuvky pomocou spojovacích prvkov, ktoré boli predtým pridané k koľajnici. Mali by byť rozložené tak, aby umožňovali rôzne fázy rastového cyklu.

   1. Najnižšia: 2 cm
   2. Stred: 9 cm
   3. Najvyššia: 23 cm
2. Pripojenie základne zásuvky Pomocou hardvéru zásuvky pripevnite základňu zásuvky. Musí byť dostatočne malý, aby sa ľahko zmestil do kocky, ale dostatočne pevný, aby vydržal rastliny, vodu, hadicu a elektroniku. Základom zásuvky môže byť vlnitý plast alebo akryl pripevnený priamo k hardvéru zásuvky, takže je to niečo špecializovanejšie. Zásuvka musí byť rovná a hladko ju zasúvať a vysúvať.
3. Pridajte plastové podnosy Na základňu zásuvky pripevnite plastovú vaničku, ktorú je možné počas údržby vybrať. Použili sme 5 cm hlboký plastový podnos pripevnený suchým zipsom, aby bol dostatok miesta pre 4 cm hydroponickú penu.

Krok 3: Zapojte zásuvky

Zásuvka je základom pre všetky podporné systémy závodu; každá zásuvka podporuje nižšie uvedenú zásuvku.

1. Pripojte svetlá orientované rovnakým smerom, prilepte 5+ LED pásikov na spodok každej základne vlnitej zásuvky a na vrch kocky. Káble by mali byť prístupné zo zadnej strany zásuvkovej skrinky. Podľa potreby pripevnite drôty k základni zásuvky pomocou suchých zipsov, aby bola dostatočne voľná, aby sa zásuvka mohla úplne vysunúť dovnútra a von z kocky bez narušenia horných a dolných zásuviek.
2. Pripojte napájanie Spájkujte vodiče z každej zásuvky a pripojte ich k 12voltovému 360 W napájaciemu zdroju. Pripojte napájací zdroj k zadnej časti jednotky. Zaistite, aby mal ventilátor dostatočné vetranie.
3. Pripojte ventilátor Pomocou malého mikrovlnného ventilátora (alebo podobného) zapojte ventilátor do zdroja napájania, aby bolo zaistené vetranie rastlín. Ventilátor by mal byť umiestnený v hornej zadnej časti jednotky. Vetranie v predných dverách napomáha cirkulácii vzduchu.
4. Pripojte napájanie zalievacieho systému Pripojte čerpadlo automatizovaného zalievacieho systému, senzory a arduino k napájaniu podľa pokynov zo sady, ktorú ste si vybrali. Používame súpravu arduino:
5. Na každý ventil na zalievacom systéme pripojte hadicový segment. V každej zásuvke zaistite dostatočne zavlažovaciu zavlažovaciu hadicu, aby sa zásuvka mohla úplne vysunúť dovnútra a von z kocky bez narušenia horných a dolných zásuviek.
6. Pripojte vodu Naplňte nádržku na vodu vodou. Pripojte primárnu hadicu k centrálnemu vodnému čerpadlu a pomocou segmentu hadice pripevnite čerpadlo k nádrži na vodu v zadnej časti jednotky. Nádrž na vodu bude pripevnená mimo kocky, ľahko prístupná na doplnenie, živiny a údržbu.
7. Zaistenie hadíc a drôtu Pomocou káblového držiaka pripevnite hadice a vodiče k boku jednotky a ku každej zásuvke, aby sa mohli zásuvkou pohybovať dovnútra a von bez toho, aby narušili vrstvy pod ňou.

Krok 4: Pridajte svoje rastliny

Akonáhle sú podporné systémy na svojom mieste, môžete pridať hydroponickú penu a začať pestovať svoje rastliny.

1. Odrežte penuPomocou šablóny narezajte penu na veľkosť vyberateľného plastového podnosu na rast. Mal by pohodlne sedieť v podnose a vyhnúť sa medzere medzi stranami podnosu a penového materiálu.
2. Označte umiestnenie rastlín Pomocou pravítka alebo meracieho zariadenia označte na pene, kde budú rastliny umiestnené, v riadkoch po 3, 2, 3, 2 -10 rastlín na každom podnose. Rastliny budú pôsobiť striedavo. Merajte uhlopriečne 13-15 cm medzi rastlinami, aby ste potvrdili rozstup.
3. Vystrihnite „X“Na každom mieste rastliny narežte 1 cm „X“(dve štrbiny) do peny pomocou noža alebo rezačky na hrany presne v hĺbke 5 mm (alebo bez ohľadu na navrhovanú hĺbku osiva).
4. Umiestnite semená Pinzetou opatrne umiestnite dve semená do každej štrbiny tesne pod povrch peny. Semená budú ťažko viditeľné, ale snažte sa ich umiestniť do správnej hĺbky.
5. Pripojte vyberateľný podnos Teraz, keď sú semená na svojom mieste, pripevnite podnos k spodnej časti zásuvky.
6. Pripojte hadice a snímače Vystrihnite štrbinu v rastovom materiáli (pene) dostatočne veľkú na to, aby do nej jeden snímač vkĺzol. Na strane zásuvky oproti senzoru vložte hadicu. Táto zásuvka je pripravená na automatické zavlažovanie. Zapnite zariadenie a uistite sa, že je zásuvka nasýtená vodou. Aby klíčili, musia byť semená úplne nasýtené vodou.

Krok 5: Sledujte, ako rastú

Starostlivosť o záhradu vyžaduje niekoľko úkonov:

1. Pripojte ho. Zaistite, aby mala kocka vždy dostatok energie a vody.
2. Na polievanie rastlín použite destilovanú vodu kombinovanú s hydroponickým živným koncentrátom. Pri prvom umiestnení semien by mala byť pena dokončená nasýtená vodou bohatou na živiny. Potom by mala byť pena vždy vlhká, ale nemala by sa topiť. Senzor vlhkosti by mal automaticky zavlažovať rastliny podľa potreby, ale ručné zavlažovanie je núdzové riešenie.
3. Transplantácia Cieľom je mať v každej polohe jednu rastlinu. Niekedy klíčok nevyjde. Našťastie boli do každého miesta umiestnené 2 semená, aby sa vytvorila nadbytočnosť. Ak ani jedna rastlina nevyklíči na konkrétnom mieste, transplantujte zdvojnásobený výhonok z iného miesta, aby ste získali úplnú misku na 10 rastlín.

4. Otočte podnosy. Nový podnos umiestnite na spodné miesto, kým rastliny nedosiahnu 12 dní (alebo do polovice zrelosti).

   1. Po 13 dňoch presuňte najspodnejší podnos na ďalšiu úroveň a vysaďte nový podnos s 10 rastlinami.
   2. Po 26 dňoch presuňte všetky podnosy nahor, aby pokračovalo v pestovaní, a horný podnos je pripravený na zber.
   3. Vyberte najzrelejšie rastliny na zber ako prvé a pokračujte v zbere všetkých 10 rastlín v priebehu nasledujúcich 12 dní. Keď zrelý šalát dosiahne horný rad, užite si úrodu!

Prvá cena v súťaži Growing Beyond Earth Maker