Space Farm Rotating Rack System: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

นี่คือผลงานระดับมืออาชีพสำหรับการแข่งขัน Growing Beyond Earth Maker ระบบนี้ใช้ชั้นวางแบบหมุนได้สามชุดที่จับคู่ผักกาดหอมแต่ละชุดกับอีกชุดหนึ่งในขั้นตอนก่อนหน้าเพื่อเพิ่มพื้นที่ที่ใช้งานได้สูงสุด เมื่อเมล็ดงอกในขั้นต้น พวกมันไม่ต้องการแสงมากนักจนกว่าจะแตกหน่อ ปล่อยให้ร่มเงาบางส่วนด้วยผักกาดหอมที่โตเต็มที่อยู่ใกล้เคียง เมื่อเก็บเกี่ยวผักกาดหอมที่โตเต็มที่แล้ว มันจะกลายเป็นระยะการเพาะใหม่ (หรือระยะการเจริญเติบโตในช่วงต้นถ้าตัด) ระบบจะสามารถจัดการพืช 54 ชนิดที่เติบโตในคราวเดียวสำหรับระบบที่เติบโตอย่างต่อเนื่องโดยมีผักกาดหอม 9 หัวพร้อมจำหน่ายในเวลาใดก็ตาม แสงสว่างมีให้โดยแถบ LED เหนือต้นไม้แต่ละชุดในยูนิตและใต้ถาดปลูกต้นไม้ 18 ถาด ระบบรดน้ำจะใช้ระบบไฮโดรโปนิกส์

เสบียง

วัสดุสิ้นเปลือง:

• เมล็ดผักกาดหอมแดงจาก Jonny Seeds
• Flora Nova Grow สารอาหารจากพืช
• Black Aquarium Foam (สำหรับปลูกต้นไม้)

โครงสร้าง:

• โครงทำด้วยอะลูมิเนียมอัดขึ้นรูปหรือวัสดุก่อสร้างอื่นๆ
• ระบบรางจากการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมโค้ง
• ถังเก็บน้ำ
• ระบบช่วยชีวิต (แผงควบคุม, ตัวควบคุมแสงสว่าง, แหล่งจ่ายไฟ, พัดลม)
• แถบไฟ LED ขนาด 24X 40 ซม. (สีขาวสว่าง) (ไฟ LED เหล่านี้ดูเหมือนจะสว่างเพียงพอ)

ซอฟต์แวร์:

Fusion 360 (สำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ)

ขั้นตอนที่ 1: ตัวแปรสภาพแวดล้อมของสถานีอวกาศ

• สภาพสถานีอวกาศ ความชื้น 40%
• อุณหภูมิ 22-23 องศาเซลเซียส
• ความเข้มข้นของ CO 4000 ส่วนในล้าน
• สมมติว่านักบินอวกาศไม่มีประสบการณ์ทางพฤกษศาสตร์ การต่อเวลาพิเศษในสัปดาห์ที่พวกเขามีไม่มีทางเลือก - การเก็บเกี่ยวก็โอเค
• จำเป็นต้องมีระบบอัตโนมัติและอ่างเก็บน้ำปริมาตร ใช้น้ำ 100 มล. ต่อต้นต่อวัน
• แหล่งจ่ายไฟ 28 โวลต์ - 1,000 วัตต์ (ปัจจุบันใช้ 70 วัตต์)
• ผักกาดขนาด สูง 15 ซม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 15-20 ซม. 40 กรัม /หัวผักกาด
• เมล็ดผักกาดปลายแหลมลงสำหรับราก
• สาหร่ายจะเติบโตบนสถานีอวกาศดังนั้นอย่าปล่อยให้รากสัมผัสกับแสง

ได้รับความอนุเคราะห์จาก NASA

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 1: สร้างเฟรม

โครงอาจสร้างจากวัสดุอะไรก็ได้ที่อยู่ในมือ การอัดขึ้นรูปอลูมิเนียม 80/20 เป็นวิธีที่ง่ายในการออกแบบต้นแบบอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีรูปร่างและขนาด รางรูปตัว U ด้านหลังยังสามารถสร้างขึ้นจากการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียม 80/20 และจะใช้สำหรับการหมุนพืชในระหว่างรอบการเจริญเติบโต ขนาดโดยรวมของลูกบาศก์คือ 50x50x50 ซม.

ขั้นตอนที่ 3: ถาดปลูกต้นไม้ X18

ระบบจะมีถาดแยก 18 ถาด โดยแต่ละถาดจะมี 3 ต้น แต่ละถาดจะเต็มไปด้วยโฟมตู้ปลาสีดำเป็นตัวกลางในการปลูก โฟมนี้มีไว้สำหรับกรองน้ำในตู้ปลา แต่ยังเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับสิ่งสกปรกสำหรับโครงสร้างรากที่กำลังพัฒนา ถาดจะประกอบด้วยช่องเติมน้ำ เซ็นเซอร์น้ำ และแถบไฟ LED ที่ติดตั้งอยู่ใต้แต่ละส่วนเพื่อให้แสงสว่างบริเวณด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 4: การเพิ่มอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ขั้นตอนต่อไปคือการต่อสายและดิ่งเข้าด้วยกัน โมดูลสีน้ำเงินคือถังสารอาหารเข้มข้นบางเฉียบ เนื่องจากมีพืช 54 ชนิดที่ต้องการน้ำ 100 มล. ต่อวันซึ่งจะต้องใช้น้ำ 5.4 ลิตรต่อวันในการรดน้ำต้นไม้ทั้งหมด ดังนั้นคาดว่าระบบจะถูกส่งไปยังสถานีอวกาศเพื่อป้อนน้ำหลัก โมดูลสีแดงประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ปั๊ม และตัวควบคุมต่างๆ โมดูลสีเขียวใช้สำหรับการไหลเวียนของอากาศ

ขั้นตอนที่ 5: ความคิดหรือความคิดอื่นๆ:

• มี "ตัวกรอง" หรือตัวกลางที่เป็นของแข็งซึ่งน้ำถูกเปลี่ยนเส้นทางเพื่อหมุนเวียนซ้ำเป็นระยะ ๆ จนกว่าสารละลายจะมีระดับสารอาหารที่เหมาะสม ปัจจัยอื่นๆ ที่มองข้ามไม่ได้เนื่องจากน้ำกลั่นและไม่มีแหล่งปนเปื้อนอื่นๆ เมื่อเวลาผ่านไป พืชอาจเปลี่ยนน้ำแต่ไม่ควรเป็นปัญหาสำคัญ เนื่องจากพืชดูดน้ำและน้ำใหม่จะถูกเติมเข้าไปในความสม่ำเสมอของระบบ
• ห้องปลูกต้นไม้อาจมีหน้าต่างที่หันไปทางดวงอาทิตย์ได้เหมือนกับแผงโซลาร์เซลล์ จำเป็นต้องมีการเคลือบพิเศษเพื่อลดปริมาณรังสีที่เป็นอันตรายต่อพืช แผงยาวเช่นแผงโซลาร์เซลล์สามารถสร้างขึ้นเพื่อสร้างเรือนกระจกในอวกาศได้ แผงจะขยายออกเพื่อสร้างสายพานลำเลียงเหมือนการผลิตอาหารในอวกาศ
• เมล็ดถูกบีบอัดเป็นม้วนโฟมเพื่อให้สามารถคลี่และฝังลงในสื่อได้ จึงตัดแถบใหม่แล้วปลูกโดยให้เมล็ดกระจายอยู่แล้วในนั้น
• เม็ดยา แคปซูลที่ปกติคุณกินประกอบด้วยเมล็ดที่มีระยะเริ่มต้นของการเจริญเติบโต น้ำจะละลายด้านนอกของแคปซูลและเริ่มการงอกของเมล็ด
• พืชอาจผลิตสารต้านอนุมูลอิสระมากขึ้นเนื่องจากแสงยูวี แม้ว่าพืชจะไม่ต้องการแสงยูวีในการเจริญเติบโต การเติมแสงยูวีอาจช่วยในการผลิตธาตุอาหารรองได้
• สลับระหว่างแสงแดดและสีม่วงเพื่อเลียนแบบการหายใจตามธรรมชาติของพืช การมีสีเพียงสีเดียวตลอดเวลาอาจไม่ดีสำหรับพวกเขา แต่ด้วยการเปลี่ยนสีขาวเป็นสีม่วง พืชอาจมีความสามารถในการ "หายใจ" ตามธรรมชาติซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตที่ดีขึ้น