Sistema de bastidor giratorio Space Farm: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Esta es una entrada profesional para el Concurso Crecer más allá de Earth Maker. Este sistema utiliza tres juegos de parrillas giratorias que emparejan cada juego de lechuga con otro en una etapa anterior para maximizar el área utilizable. Cuando las semillas están germinando inicialmente, no necesitan tanta luz hasta que brotan, lo que permite que sean parcialmente sombreadas por una lechuga vecina completamente desarrollada. Cuando se cosecha la lechuga de cabeza completamente madura, se convierte en la nueva etapa de siembra (o etapa de crecimiento temprano si se corta). El sistema podría manejar 54 plantas que crecen a la vez para un sistema de cultivo continuo con 9 cabezas de lechuga disponibles en un momento dado. La iluminación es proporcionada por tiras de LED encima de cada conjunto de plantas en la unidad y debajo de las 18 bandejas de plantas. El sistema de riego utilizaría un sistema hidropónico.

Suministros

Consumibles:

• Semillas de lechuga roja Outredgeous de Jonny Seeds
• Nutrientes para plantas de cultivo de Flora Nova
• Espuma de acuario negra (para cultivar las plantas)

Estructura:

• Marco fabricado con extrusión de aluminio u otros materiales de construcción.
• Sistema de riel de extrusión de aluminio curvo
• Depósito de agua
• Sistema de soporte vital (tablero de control, controlador de iluminación, fuente de alimentación, ventiladores)
• Tiras de luz LED de 24 x 40 cm (blanco brillante) (estos LED parecen ser lo suficientemente brillantes)

Software:

Fusion 360 (para modelado 3D)

Paso 1: Variables de entorno de la estación espacial

• Condición de la estación espacial 40% de humedad
• 22-23 grados C de temperatura
• Concentración de CO 4000 partes por millón
• Suponga que los astronautas no tienen experiencia en botánica. El tiempo extra a la semana que tienen es cero opciones: la cosecha está bien.
• Se necesita automatización y depósito de volumen de agua. 100 ml de agua utilizados por planta por día
• Fuente de alimentación 28 voltios - 1000 vatios (la corriente usa 70 vatios)
• Lechuga Tamaño 15 cm de alto, 15-20 cm de diámetro, 40 g / cogollo de lechuga
• Semilla de lechuga con punta puntiaguda para las raíces
• Las algas crecerán en la estación espacial, así que no dejes que las raíces se expongan a la luz.

Imagen cortesía de NASA

Paso 2: Paso 1: Construya el marco

El marco se puede construir con cualquier material disponible. La extrusión de aluminio 80/20 es una manera fácil de crear prototipos rápidamente de diseños, ya que se presenta en muchas formas y tamaños. Los rieles traseros en forma de U también se pueden construir con extrusión de aluminio 80/20 y se utilizarán para rotar las plantas durante su ciclo de crecimiento. El tamaño total del cubo es de 50x50x50 cm.

Paso 3: Bandejas para plantas X18

El sistema tendrá 18 bandejas separadas que contendrán 3 plantas cada una. Cada bandeja se llenará con espuma de acuario negra como medio de cultivo. Esta espuma está destinada a filtrar agua en acuarios, pero también es una excelente alternativa a la suciedad para la estructura de la raíz en desarrollo. Las bandejas incluirán una entrada de agua, un sensor de agua y una barra de luz LED montada debajo de cada sección para iluminar el área debajo.

Paso 4: Agregar la electrónica

El siguiente paso es conectarlo y conectarlo todo junto. El módulo azul es el tanque de nutrientes concentrado delgado. Dado que hay 54 plantas que necesitarían 100 ml de agua al día, se necesitarían 5,4 litros de agua al día para regar todas las plantas. Por lo tanto, se espera que el sistema se conecte a la estación espacial para la alimentación principal de agua. El módulo rojo contiene los diversos dispositivos electrónicos de potencia, bombas y controladores. El módulo verde es para la circulación de aire.

Paso 5: Otras ideas o pensamientos:

• Tener un “filtro” o medio de bloque sólido cuyo agua se desvía para recircular una cierta cantidad de veces hasta que la solución tenga el nivel de nutrientes adecuado. Se pueden ignorar otros factores ya que el agua se destila y no hay otras fuentes de contaminación disponibles. Con el tiempo, las plantas pueden alterar el agua, pero no debería ser un problema crítico, ya que las plantas absorben agua y se agrega agua nueva a la regularidad del sistema.
• La cámara de la planta podría tener una ventana hacia el sol similar a los paneles solares. Se necesitarían revestimientos especiales para reducir la cantidad de radiación peligrosa para las plantas. Se podrían crear paneles largos como los paneles solares para crear un invernadero espacial. Los paneles se extenderían para crear una cinta transportadora como la producción de alimentos en el espacio.
• Semillas comprimidas en un rollo de espuma para que pueda desenrollarse e implantarse en el medio. Entonces se corta una nueva tira y se planta con las semillas ya distribuidas en ella.
• Las píldoras de semillas, la cápsula que normalmente comerías, contienen una semilla con las etapas iniciales de crecimiento. El agua disolvería el exterior de la cápsula y comenzaría el crecimiento de la semilla.
• Las plantas pueden producir más antioxidantes debido a la luz ultravioleta. Aunque las plantas no necesitan luz ultravioleta para crecer, la adición de luz ultravioleta puede ayudar en la producción de micronutrientes.
• Cambie entre Daylight y Purple para imitar la respiración natural de las plantas. Tener un solo color todo el tiempo puede no ser bueno para ellos, pero al cambiar el color blanco a morado, las plantas podrían tener la capacidad de "respirar" de forma natural y promover un mejor crecimiento.