Harvest Drawers - Partecipazione al concorso Growing Beyond Earth della NASA: 5 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Riepilogo:

A bordo della stazione spaziale internazionale, gli astronauti non hanno molto spazio per coltivare cibo. Questo giardino idroponico è progettato per funzionare in modo efficiente utilizzando la quantità minima di spazio per raccogliere 30 piante a rotazione in un ambiente a gravità zero. Questa è una voce per il concorso NASA Growing Beyond Earth nella categoria professionale.

Design: questo design può ospitare 30 piante con una separazione di 13 cm su un ciclo di crescita a 3 livelli in un cubo chiuso da 50 cm. Il cubo contiene tre cassetti che riflettono diversi punti di maturità. Il ripiano inferiore è costituito da nuove piante con germogli di 0-13 giorni. Il secondo ripiano contiene piante in maturazione di 13-26 giorni. Il ripiano superiore contiene piante pronte per la raccolta delle foglie o completamente mature a 26-38 giorni.

Integrati in ogni cassetto ci sono le luci, l'elettronica, i tubi e gli elementi di sicurezza per ogni fila di piante. L'alimentatore, la fonte d'acqua e le pompe sono posizionati sul retro dell'unità.

Ridimensionamento:

Questo design si adatterebbe eccezionalmente bene perché i cassetti possono essere posizionati a qualsiasi altezza sul binario. Ogni cassetto contiene i componenti per mantenere funzionante la fila sottostante e può essere impilato all'infinito.

Forniture

• 12 pezzi di alluminio estruso (o simili)
• 3 x set di ferramenta per cassetti
• 40 x elementi di fissaggio in metallo estruso (carte e dadi)
• 3x vassoi in plastica e basi per cassetti
• 3x fogli di schiuma idroponica
• 10x pezzi di foglio di polipropilene ondulato (o materiale isolante simile)
• 1x adesivo spray
• 60 piedi di strisce luminose a LED per piante
• Alimentatore da 12 volt 360 watt
• Kit di irrigazione automatica (vedi
• Fogli di mylar
• Attrezzatura per saldatura
• Coltello esatto o taglierino
• Fascette
• pinzette
• Caraffa in galloni
• Semi
• Nutrienti per piante idroponiche

Passaggio 1: costruisci la scatola

1. Taglia e fora i tuoi 12 pezzi di estruso di alluminio:

   1. Pezzo A: 4 pezzi di 2,5 cm x 2,5 cm x 50 cm di lunghezza
   2. Pezzo B: 4 pezzi di 2,5 cm x 2,5 cm x 47,5 cm di lunghezza (con fori di fissaggio alle estremità)
   3. Pezzo C: 4 pezzi di 2,5 cm x 5 cm x 47,5 cm di lunghezza (con fori di fissaggio alle estremità)

2. Taglia pezzi di plastica ondulata per adattarli ai lati della scatola.

   1. Pezzo D: 2x pezzi di 46 cm x 46 cm
   2. Pezzo E: 2x pezzi da 40 cm x 46 cm * Facoltativamente, puoi incollare il foglio di mylar su un lato della plastica usando l'adesivo spray. Questo aiuterà con la ritenzione di calore e umidità.
3. Creare la base: La base del telaio in alluminio sarà "A" sulla base anteriore e posteriore, con "B" sui lati della base utilizzando elementi di fissaggio. Inserire 1 pezzo di plastica ondulata "D" prima di applicare l'ultimo pezzo di alluminio sulla base. Prima di aggiungere lo strato successivo, aggiungi 6 elementi di fissaggio extra al binario posteriore in alluminio rivolto verso l'alto.
4. Fissare i lati verticali: I lati del telaio in alluminio saranno a "C", allineati agli angoli rivolti verso l'alto e fissati alla base tramite elementi di fissaggio. Prima di aggiungere la parte superiore, aggiungi circa 4 elementi di fissaggio su ciascun angolo rivolti verso l'interno per l'hardware del cassetto. Inserire 2 pezzi di plastica ondulata "E" su ciascun lato.
5. Fissare lo sportello anteriore: utilizzando una plastica acrilica colorata, fissare uno sportello a soffietto (o simile) alla parte anteriore dell'unità. Questo protegge il custode dalle luci intense quando l'unità è in funzione, ma consente al custode di osservare e mantenere le piante. *La porta dovrebbe avere una piccola presa d'aria nella parte inferiore per consentire il flusso d'aria.

Passaggio 2: aggiungi i cassetti

I cassetti supportano la pianta in diversi punti di crescita durante un ciclo di vita di 30 giorni.

1. Fissare le guide del cassetto Sui lati del telaio in alluminio, fissare l'hardware del cassetto utilizzando gli elementi di fissaggio precedentemente aggiunti al binario. Dovrebbero essere sfalsati per consentire diverse fasi del ciclo di crescita.

   1. Più basso: 2 cm
   2. Medio: 9 cm
   3. Più alto: 23 cm
2. Fissare la base del cassetto Utilizzando l'hardware del cassetto, collegare una base del cassetto. Questo deve essere abbastanza piccolo da adattarsi facilmente al cubo, ma abbastanza robusto da supportare le piante, l'acqua, il tubo e l'elettronica. Una base del cassetto può essere in plastica ondulata o in acrilico attaccata direttamente all'hardware del cassetto, quindi qualcosa di più specializzato. Il cassetto deve essere piatto e scorrere dentro e fuori senza intoppi.
3. Aggiungere i vassoi di plastica Fissare un vassoio di plastica alla base del cassetto, che può essere rimosso durante la manutenzione. Abbiamo usato un vassoio di plastica profondo 5 cm attaccato con velcro per lasciare spazio sufficiente per la schiuma idroponica di 4 cm.

Passaggio 3: cablare i cassetti

Il cassetto è la base di tutti i sistemi di supporto dell'impianto; ogni cassetto sostiene il cassetto sottostante.

1. Attacca il LightsOriented nella stessa direzione, fai aderire 5+ strisce led al fondo di ogni base del cassetto ondulato e alla parte superiore del cubo. I cavi dovrebbero essere accessibili dal retro della cassettiera. Utilizzare fascette per fissare i fili alla base del cassetto, se necessario, lasciando un gioco sufficiente in modo che il cassetto possa estendersi completamente dentro e fuori dal cubo senza interrompere i cassetti superiore e inferiore.
2. Collegare PowerSolder i fili di ciascun cassetto per collegarsi a un alimentatore da 12 volt 360 watt. Collegare l'alimentatore al retro dell'unità. Assicurarsi che la ventola abbia una ventilazione adeguata.
3. Collegare la ventola Usando una piccola ventola a microonde (o simile), collegare la ventola all'alimentatore per fornire ventilazione alle piante. La ventola deve essere posizionata nella parte superiore della parte posteriore dell'unità. Lo sfiato nella porta anteriore aiuta nella circolazione del flusso d'aria.
4. Cablaggio del sistema di irrigazioneCollegare la pompa del sistema di irrigazione automatizzato, i sensori e l'arduino all'alimentazione, utilizzando le istruzioni del kit di tua scelta. Stiamo usando un kit Arduino:
5. Applicare il tuboA ciascuna valvola dell'impianto di irrigazione collegare un segmento di tubo. In ogni cassetto, fissa un tubo di irrigazione con un gioco sufficiente in modo che il cassetto possa estendersi completamente dentro e fuori dal cubo senza disturbare i cassetti superiore e inferiore.
6. Collegamento dell'acqua Riempire il serbatoio dell'acqua con acqua. Collegare il tubo principale a una pompa dell'acqua centrale e collegare la pompa al serbatoio dell'acqua sul retro dell'unità utilizzando un segmento di tubo. Il serbatoio dell'acqua sarà fissato all'esterno del cubo, facilmente accessibile per la ricarica, i nutrienti e la manutenzione.
7. Fissare i tubi flessibili e il cavoUtilizzando un portacavi, fissare i tubi flessibili e i cavi al lato dell'unità e a ciascun cassetto in modo che possano entrare e uscire con il cassetto senza disturbare gli strati sottostanti.

Passaggio 4: aggiungi le tue piante

Una volta che i sistemi di supporto sono a posto, puoi aggiungere la schiuma idroponica e iniziare a coltivare le tue piante.

1. Tagliare la schiumaUtilizzando un modello, tagliare la schiuma alle dimensioni del vassoio di crescita in plastica rimovibile. Dovrebbe stare comodamente nel vassoio, evitando uno spazio tra i lati del vassoio e il materiale espanso.
2. Segna le posizioni delle piante Usando un righello o un dispositivo di misurazione, segna dove saranno posizionate le piante sulla schiuma in file di 3, 2, 3, 2 -10 piante in totale su ciascun vassoio. Le piante appariranno sfalsate. Misura in diagonale con 13-15 cm tra le piante per confermare la spaziatura.
3. Taglia una "X" In ogni posizione della pianta, taglia una "X" di 1 cm (due fessure) nella schiuma usando un coltello esatto o un taglierino a una profondità di 5 mm (o qualunque sia la profondità suggerita dal seme).
4. Posiziona i semi Con una pinzetta, posiziona con cura due semi in ogni fessura appena sotto la superficie della schiuma. I semi saranno difficili da vedere, ma sii diligente nel posizionarli alla giusta profondità.
5. Attacca il vassoio rimovibile Ora che i semi sono a posto, attacca il vassoio alla base del cassetto più bassa.
6. Fissare i tubi ei sensoriTagliare una fessura nel materiale per la crescita delle piante (schiuma) abbastanza grande da consentire l'inserimento di un sensore. Sul lato del cassetto opposto al sensore, inserire il tubo. Questo cassetto è pronto per l'irrigazione automatica. Accendere l'unità e assicurarsi che il cassetto sia saturo d'acqua. I semi devono essere completamente saturati con acqua per poter germogliare.

Passaggio 5: guardali crescere

La manutenzione del giardino richiede alcuni compiti:

1. CollegaloAssicurati che il cubo abbia sempre energia e acqua adeguate.
2. Innaffia le piantePer innaffiare le piante, usa acqua distillata combinata con un concentrato di nutrienti idroponici. Quando i semi vengono posizionati per la prima volta, la schiuma dovrebbe essere completamente saturata in acqua ricca di sostanze nutritive. Dopodiché, la schiuma dovrebbe essere sempre umida, ma non annegare. Un sensore di umidità dovrebbe annaffiare automaticamente le piante secondo necessità, ma l'irrigazione manuale è un ripiego.
3. Trapianto L'obiettivo è avere una pianta in ogni posizione. A volte non spunta un germoglio. Fortunatamente, sono stati posizionati 2 semi in ogni posizione per creare ridondanza. Se nessuna delle due piante germoglia in una posizione specifica, trapianta un germoglio raddoppiato da un'altra posizione per completare un vassoio pieno di 10 piante.

4. Ruota i vassoi Posiziona il nuovo vassoio nella posizione inferiore fino a quando le piante raggiungono i 12 giorni (oa metà della maturità).

   1. A 13 giorni, sposta il vassoio più basso al livello successivo e pianta un nuovo vassoio con 10 piante.
   2. A 26 giorni, sposta tutti i vassoi verso l'alto per continuare a crescere e il vassoio superiore è pronto per essere raccolto.
   3. Seleziona le piante più mature da raccogliere per prime e procedi a raccogliere tutte e 10 le piante nei successivi 12 giorni. Quando la lattuga matura raggiunge la fila superiore, goditi il raccolto!

Primo premio al concorso Growing Beyond Earth Maker