Cajones de cosecha - Participación en el concurso Creciendo más allá de la Tierra de la NASA: 5 pasos (con imágenes)

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

Resumen:

A bordo de la estación espacial internacional, los astronautas no tienen mucho espacio para cultivar alimentos. Este jardín hidropónico está diseñado para operar de manera eficiente utilizando la cantidad mínima de espacio para cosechar 30 plantas en un horario rotativo en un ambiente de gravedad cero. Esta es una entrada para el concurso de la NASA Growing Beyond Earth en la categoría profesional.

Diseño: este diseño tiene capacidad para 30 plantas con una separación de 13 cm en un ciclo de cultivo de 3 niveles en un cubo cerrado de 50 cm. El cubo contiene tres cajones que reflejan diferentes puntos de madurez. El estante inferior son plantas nuevas hasta brotes de 0-13 días. El segundo estante contiene plantas que maduran de 13 a 26 días. El estante superior contiene plantas que están listas para la cosecha de hojas o que están completamente maduras a los 26-38 días.

Integrados en cada cajón están las luces, la electrónica, las mangueras y los elementos de seguridad para cada fila de plantas. La fuente de alimentación, la fuente de agua y las bombas están ubicadas en la parte trasera de la unidad.

Escalada:

Este diseño se escalaría excepcionalmente bien porque los cajones se pueden colocar a cualquier altura en el riel. Cada cajón contiene los componentes para mantener funcionando la fila de abajo, y se puede apilar infinitamente.

Suministros

• 12 piezas de aluminio extruido (o similar)
• 3 x juegos de herrajes para cajones
• 40 x sujetadores de metal extruido (tarjetas y tuercas)
• 3 bandejas de plástico y bases de cajón.
• 3x hojas de espuma hidropónica
• 10 piezas de lámina de polipropileno corrugado (o material aislante similar)
• 1x adhesivo en aerosol
• 60 pies de tiras de luz LED aptas para plantas
• Fuente de alimentación de 12 voltios y 360 vatios
• Kit de riego automático (ver
• Hojas de mylar
• Equipo de soldadura
• Cuchillo exacto o cortador de cajas
• Corbatas con cremallera
• Pinzas
• Jarra de galón
• Semillas
• Nutrientes de plantas hidropónicas

Paso 1: construye la caja

1. Corta y perfora tus 12 piezas de extrusión de aluminio:

   1. Pieza A: 4 piezas de 2,5 cm x 2,5 cm x 50 cm de longitud
   2. Pieza B: 4 piezas de 2,5 cm x 2,5 cm x 47,5 cm de largo (con orificios de sujeción en los extremos)
   3. Pieza C: 4 piezas de 2,5 cm x 5 cm x 47,5 cm de largo (con orificios de sujeción en los extremos)

2. Corta piezas de plástico corrugado para que se ajusten a los lados de la caja.

   1. Pieza D: 2x piezas de 46cm x 46cm
   2. Pieza E: 2x piezas de 40 cm x 46 cm * Opcionalmente, puede adherir una lámina de mylar a un lado del plástico con adhesivo en aerosol. Esto ayudará a retener el calor y la humedad.
3. Cree la base: La base del marco de aluminio será "A" en la parte delantera y trasera de la base, con "B" en los lados de la base utilizando sujetadores. Inserte 1 pieza de plástico corrugado "D" antes de aplicar la última pieza de aluminio en la base. Antes de agregar la siguiente capa, agregue 6 sujetadores adicionales al riel de aluminio trasero hacia arriba.
4. Fije los lados verticales: Los lados del marco de aluminio serán "C", alineados con las esquinas apuntando hacia arriba y unidos a la base mediante sujetadores. Antes de agregar la parte superior, agregue unos 4 sujetadores en cada esquina mirando hacia adentro para el hardware del cajón. Inserte 2 piezas de plástico corrugado "E" a cada lado.
5. Coloque la puerta frontal: Con un plástico acrílico tintado, coloque una puerta plegable (o similar) en la parte frontal de la unidad. Esto protege al cuidador de las luces brillantes cuando la unidad está funcionando, pero le permite observar y mantener las plantas. * La puerta debe tener una pequeña ventilación en la parte inferior inferior para permitir el flujo de aire.

Paso 2: agregue los cajones

Los cajones sostienen la planta en diferentes puntos de crecimiento durante un ciclo de vida de 30 días.

1. Coloque las correderas del cajón En los lados del marco de aluminio, coloque los herrajes del cajón con los sujetadores que se agregaron previamente al riel. Deben estar escalonados para permitir diferentes etapas del ciclo de crecimiento.

   1. Mínimo: 2 cm
   2. Medio: 9cm
   3. Más alto: 23cm
2. Fije la base del cajón Con los accesorios del cajón, coloque una base del cajón. Esto debe ser lo suficientemente pequeño como para caber fácilmente en el cubo, pero lo suficientemente resistente para soportar las plantas, el agua, la manguera y los dispositivos electrónicos. La base de un cajón puede ser de plástico corrugado o acrílico adherido directamente al hardware del cajón, por lo que es algo más especializado. El cajón debe estar plano y deslizarse hacia adentro y hacia afuera sin problemas.
3. Agregue las bandejas de plástico Coloque una bandeja de plástico en la base del cajón, que se puede quitar durante el mantenimiento. Usamos una bandeja de plástico de 5 cm de profundidad sujeta con velcro para dejar suficiente espacio para la espuma hidropónica de 4 cm.

Paso 3: cablee los cajones

El cajón es la base de todos los sistemas de soporte de la planta; cada cajón soporta el cajón de abajo.

1. Coloque las luces orientadas en la misma dirección, adhiera más de 5 tiras de LED en la parte inferior de cada base de cajón corrugado y en la parte superior del cubo. Los cables deben ser accesibles desde la parte posterior de la caja del cajón. Use bridas para sujetar los cables a la base del cajón según sea necesario, dejando suficiente holgura para que el cajón pueda extenderse completamente hacia adentro y hacia afuera del cubo sin interrumpir los cajones superior e inferior.
2. Conecte PowerSolder los cables de cada cajón para conectarlos a una fuente de alimentación de 12 voltios y 360 vatios. Conecte la fuente de alimentación a la parte posterior de la unidad. Asegúrese de que el ventilador tenga una ventilación adecuada.
3. Conecte el ventilador Con un pequeño ventilador de microondas (o similar), conecte el ventilador a la fuente de alimentación para proporcionar ventilación a las plantas. El ventilador debe colocarse en la parte superior trasera de la unidad. La ventilación en la puerta delantera ayuda a la circulación del flujo de aire.
4. Conecte el sistema de riego Conecte la bomba del sistema de riego automático, los sensores y el arduino a la fuente de alimentación, siguiendo las instrucciones del kit de su elección. Estamos usando un kit arduino:
5. Aplique la manguera a cada válvula del sistema de riego, conecte un segmento de manguera. En cada cajón, asegure una manguera de riego con suficiente holgura para que el cajón pueda extenderse completamente hacia adentro y hacia afuera del cubo sin interrumpir los cajones superior e inferior.
6. Conecte el agua Llene el tanque de agua con agua. Conecte la manguera principal a una bomba de agua central y conecte la bomba al tanque de agua en la parte posterior de la unidad usando un segmento de manguera. El tanque de agua se colocará fuera del cubo, de fácil acceso para recarga, nutrientes y mantenimiento.
7. Asegure las mangueras y el cable Con un portacables, fije las mangueras y los cables al costado de la unidad y a cada cajón para que puedan entrar y salir con el cajón sin alterar las capas inferiores.

Paso 4: ¡Agrega tus plantas

Una vez que los sistemas de soporte estén en su lugar, puede agregar la espuma hidropónica y comenzar a cultivar sus plantas.

1. Corte la espuma Con una plantilla, corte la espuma al tamaño de la bandeja de crecimiento de plástico extraíble. Debe sentarse cómodamente en la bandeja, evitando un espacio entre los lados de la bandeja y el material de espuma.
2. Marque las ubicaciones de las plantas Con una regla o dispositivo de medición, marque dónde se ubicarán las plantas en la espuma en filas de 3, 2, 3, 2 -10 plantas en total en cada bandeja. Las plantas aparecerán escalonadas. Mida en diagonal con 13-15 cm entre plantas para confirmar el espaciado.
3. Corte una "X" En cada ubicación de la planta, corte una "X" de 1 cm (dos ranuras) en la espuma con un cuchillo exacto o un cortador de cajas a una profundidad de 5 mm (o la profundidad sugerida por la semilla).
4. Coloque las semillas Con unas pinzas, coloque con cuidado dos semillas en cada hendidura justo debajo de la superficie de la espuma. Las semillas serán difíciles de ver, pero sea diligente para colocarlas a la profundidad adecuada.
5. Coloque la bandeja extraíble Ahora que las semillas están en su lugar, coloque la bandeja en la base del cajón más bajo.
6. Conecte las mangueras y los sensores Haga una hendidura en el material de crecimiento de las plantas (espuma) lo suficientemente grande como para que entre un sensor. En el lado del cajón opuesto al sensor, inserte la manguera. Este cajón está listo para riego automático. Encienda la unidad y asegúrese de que el cajón esté saturado de agua. Las semillas deben estar completamente saturadas de agua para que broten.

Paso 5: Míralos crecer

El mantenimiento del jardín requiere algunas tareas:

1. Conéctelo Asegúrese de que el cubo siempre tenga la energía y el agua adecuados.
2. Riegue las plantas Para regar las plantas, use agua destilada combinada con concentrado de nutrientes hidropónicos. Cuando se colocan las semillas por primera vez, la espuma debe completarse saturada en agua rica en nutrientes. Después de eso, la espuma siempre debe estar húmeda, pero no ahogada. Un sensor de humedad debe regar las plantas automáticamente según sea necesario, pero el riego manual es una alternativa.
3. Trasplante El objetivo es tener una planta en cada puesto. A veces, no brota un brote. Afortunadamente, se colocaron 2 semillas en cada ubicación para crear redundancia. Si ninguna de las plantas no brota en un lugar específico, trasplante un brote duplicado de otro lugar para completar una bandeja completa de 10 plantas.

4. Gire las bandejas Coloque la nueva bandeja en la ubicación inferior hasta que las plantas alcancen los 12 días (o la mitad de su madurez).

   1. A los 13 días, mueva la bandeja más baja al siguiente nivel y plante una nueva bandeja con 10 plantas.
   2. A los 26 días, mueva todas las bandejas hacia arriba para seguir creciendo y la bandeja superior estará lista para ser cosechada.
   3. Seleccione las plantas más maduras para cosechar primero y proceda a cosechar las 10 plantas durante los siguientes 12 días. Cuando la lechuga madura llegue a la fila superior, ¡disfrute de su cosecha!

Primer premio en el concurso Growing Beyond Earth Maker