ลิ้นชักเก็บเกี่ยว - การประกวด NASA Growing Beyond Earth: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

สรุป:

บนสถานีอวกาศนานาชาติ นักบินอวกาศไม่มีที่พอสำหรับปลูกอาหาร สวนไฮโดรโปนิกส์แห่งนี้ได้รับการออกแบบให้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้พื้นที่ขั้นต่ำในการเก็บเกี่ยว 30 ต้นตามกำหนดการหมุนเวียนในสภาพแวดล้อมที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง นี่คือรายการสำหรับการประกวด NASA Growing Beyond Earth ในประเภทมืออาชีพ

การออกแบบ: การออกแบบนี้รองรับพืช 30 ต้นที่มีระยะห่าง 13 ซม. บนวงจรการเจริญเติบโต 3 ชั้นในลูกบาศก์ขนาด 50 ซม. ที่ปิดล้อม ลูกบาศก์ประกอบด้วยสามลิ้นชักที่สะท้อนจุดวุฒิภาวะที่แตกต่างกัน หิ้งล่างเป็นต้นใหม่ต้นอ่อนอายุ 0-13 วัน ชั้นที่ 2 มีต้นสุกอายุ 13-26 วัน ชั้นบนสุดประกอบด้วยพืชที่พร้อมสำหรับการเก็บเกี่ยวใบหรือสุกเต็มที่ใน 26-38 วัน

ในแต่ละลิ้นชักมีไฟ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ท่ออ่อน และส่วนประกอบด้านความปลอดภัยสำหรับต้นไม้แต่ละแถว แหล่งจ่ายไฟ แหล่งน้ำ และปั๊มวางอยู่ที่ด้านหลังของเครื่อง

มาตราส่วน:

การออกแบบนี้จะปรับขนาดได้ดีเป็นพิเศษเพราะสามารถวางลิ้นชักไว้ที่ระดับความสูงใดก็ได้บนราง แต่ละลิ้นชักมีส่วนประกอบเพื่อให้แถวด้านล่างทำงาน และสามารถวางซ้อนกันได้ไม่จำกัด

เสบียง

• อลูมิเนียมอัดรีด 12 ชิ้น (หรือใกล้เคียง)
• 3 x ชุดฮาร์ดแวร์ลิ้นชัก
• ตัวยึดโลหะอัดรีด 40 x (การ์ดและน็อต)
• 3x ถาดพลาสติกและฐานลิ้นชัก
• 3x แผ่นโฟมไฮโดรโปนิกส์
• แผ่นโพลีโพรพิลีนลูกฟูก 10 ชิ้น (หรือวัสดุฉนวนที่คล้ายกัน)
• 1x กาวสเปรย์
• แถบไฟ LED ที่เป็นมิตรต่อพืช 60 ฟุต
• แหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์ 360 วัตต์
• ชุดรดน้ำอัตโนมัติ (ดู
• แผ่นไมลาร์
• อุปกรณ์บัดกรี
• มีด Exacto หรือเครื่องตัดกล่อง
• ซิปรูด
• แหนบ
• แกลลอนเหยือก
• เมล็ดพืช
• ธาตุอาหารพืชไฮโดรโปนิกส์

ขั้นตอนที่ 1: สร้างกล่อง

1. ตัดและเจาะอะลูมิเนียม 12 ชิ้นของคุณ:

   1. ชิ้น A: 4x ชิ้น 2.5 ซม. x 2.5 ซม. x 50 ซม. ยาว
   2. ชิ้น B: ชิ้น 4x ความยาว 2.5 ซม. x 2.5 ซม. x 47.5 ซม. (มีรูยึดที่ปลาย)
   3. ชิ้น C: ชิ้น 4x ความยาว 2.5 ซม. x 5 ซม. x 47.5 ซม. (มีรูยึดที่ปลาย)

2. ตัดชิ้นพลาสติกลูกฟูกให้พอดีกับด้านข้างของกล่อง

   1. ชิ้น D: ชิ้น 46 ซม. x 46 ซม. 2 ชิ้น
   2. ชิ้น E: 2x ชิ้น 40 ซม. x 46 ซม. * คุณสามารถติดแผ่นไมลาร์กับด้านหนึ่งของพลาสติกโดยใช้กาวสเปรย์ ซึ่งจะช่วยกักเก็บความร้อนและความชื้น
3. สร้างฐาน: ฐานโครงอลูมิเนียมจะเป็น "A" ที่ฐานด้านหน้าและด้านหลัง โดยมี "B" ที่ด้านฐานโดยใช้รัด ใส่แผ่นพลาสติกลูกฟูก "D" 1 ชิ้น ก่อนติดแผ่นอลูมิเนียมชิ้นสุดท้ายบนฐาน ก่อนเพิ่มชั้นถัดไป ให้เพิ่มตัวยึดพิเศษ 6 ตัวที่รางอะลูมิเนียมด้านหลังโดยหงายขึ้น
4. ติดด้านแนวตั้ง:ด้านกรอบอลูมิเนียมจะเป็น "C" เรียงกันจนถึงมุมที่ชี้ขึ้นด้านบน และติดเข้ากับฐานโดยใช้รัด ก่อนเพิ่มส่วนบน ให้เพิ่มตัวยึด 4 ตัวที่แต่ละมุมหันเข้าด้านในสำหรับฮาร์ดแวร์ลิ้นชัก สอดแผ่นพลาสติกลูกฟูก "E" 2 ชิ้นลงในแต่ละด้าน
5. ติดประตูหน้า:ใช้พลาสติกอะคริลิกสีติดประตู bifold (หรือใกล้เคียง) ที่ด้านหน้าของตัวเครื่อง สิ่งนี้จะช่วยปกป้องผู้ดูแลจากแสงจ้าเมื่อเครื่องกำลังทำงาน แต่ช่วยให้ผู้ดูแลสามารถสังเกตและบำรุงรักษาต้นไม้ได้ *ประตูควรมีช่องระบายอากาศเล็กๆ ที่ด้านล่างเพื่อให้อากาศถ่ายเท

ขั้นตอนที่ 2: เพิ่มลิ้นชัก

ลิ้นชักรองรับพืชที่จุดเติบโตที่แตกต่างกันในช่วงวงจรชีวิต 30 วัน

1. ติดรางลิ้นชักที่ด้านข้างของโครงอลูมิเนียม ติดฮาร์ดแวร์ลิ้นชักโดยใช้รัดที่เพิ่มเข้ากับรางก่อนหน้านี้ พวกมันควรถูกเซเพื่อให้มีระยะของวงจรการเติบโตที่แตกต่างกัน

   1. ต่ำสุด: 2cm
   2. กลาง: 9cm
   3. สูงสุด: 23cm
2. ติดฐานลิ้นชักโดยใช้ฮาร์ดแวร์ลิ้นชัก ติดฐานลิ้นชัก ต้องมีขนาดเล็กพอที่จะใส่ลงในลูกบาศก์ได้ง่าย แต่แข็งแรงพอที่จะรองรับต้นไม้ น้ำ ท่ออ่อน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ฐานลิ้นชักสามารถเป็นพลาสติกลูกฟูกหรืออะครีลิคติดกับฮาร์ดแวร์ลิ้นชักได้โดยตรง ดังนั้นจึงต้องมีความชำนาญเป็นพิเศษ ลิ้นชักต้องเรียบและเลื่อนเข้าและออกได้อย่างราบรื่น
3. เพิ่มถาดพลาสติกติดถาดพลาสติกเข้ากับฐานลิ้นชัก ซึ่งสามารถถอดออกได้ระหว่างการบำรุงรักษา เราใช้ถาดพลาสติกลึก 5 ซม. ติดเวลโครเพื่อให้มีที่ว่างเพียงพอสำหรับโฟมไฮโดรโปนิกส์ 4 ซม.

ขั้นตอนที่ 3: วางสายลิ้นชัก

ลิ้นชักเป็นรากฐานสำหรับระบบสนับสนุนทั้งหมดของโรงงาน แต่ละลิ้นชักรองรับลิ้นชักด้านล่าง

1. แนบ LightsOriented ไปในทิศทางเดียวกัน ติดแถบ LED 5+ อันที่ด้านล่างของฐานลิ้นชักลูกฟูกแต่ละอันและด้านบนของลูกบาศก์ ควรเข้าถึงสายไฟได้จากด้านหลังของกล่องลิ้นชัก ใช้สายรัดซิปเพื่อยึดสายไฟเข้ากับฐานลิ้นชักตามความจำเป็น โดยปล่อยให้หย่อนเพียงพอเพื่อให้ลิ้นชักสามารถยืดเข้าและออกจากลูกบาศก์ได้เต็มที่โดยไม่กระทบกับลิ้นชักด้านบนและด้านล่าง
2. เชื่อมต่อ PowerSolder สายไฟจากแต่ละลิ้นชักเพื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ 12 โวลต์ 360 วัตต์ ต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับด้านหลังของตัวเครื่อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพัดลมมีการระบายอากาศเพียงพอ
3. ต่อพัดลมโดยใช้พัดลมไมโครเวฟขนาดเล็ก (หรือใกล้เคียง) ต่อพัดลมเข้ากับแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้มีการระบายอากาศสำหรับโรงงาน ควรวางพัดลมไว้ที่ส่วนบนของตัวเครื่อง ช่องระบายอากาศที่ประตูหน้าช่วยในการไหลเวียนของอากาศ
4. ต่อระบบรดน้ำ แนบปั๊มระบบรดน้ำอัตโนมัติ เซ็นเซอร์ และ Arduino เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ โดยใช้คำแนะนำจากชุดอุปกรณ์ที่คุณเลือก เรากำลังใช้ชุด Arduino:
5. ใช้สายยางกับแต่ละวาล์วในระบบรดน้ำให้เชื่อมต่อส่วนท่อ ในแต่ละลิ้นชัก ให้ยึดสายยางรดน้ำให้หย่อนเพียงพอเพื่อให้ลิ้นชักสามารถดึงเข้าและออกจากลูกบาศก์ได้เต็มที่โดยไม่กระทบกับลิ้นชักบนและล่าง
6. ต่อน้ำ เติมน้ำในถังเก็บน้ำ ต่อท่อหลักเข้ากับปั๊มน้ำส่วนกลาง และต่อปั๊มเข้ากับถังเก็บน้ำที่ด้านหลังของตัวเครื่องโดยใช้ส่วนท่อ ถังเก็บน้ำจะถูกติดตั้งไว้ด้านนอกของลูกบาศก์ ง่ายต่อการเติมน้ำ สารอาหาร และการบำรุงรักษา
7. ยึดท่อและสายไฟโดยใช้ที่ยึดสายเคเบิล ยึดท่อและสายไฟไว้ที่ด้านข้างของตัวเครื่องและกับลิ้นชักแต่ละอันเพื่อให้เคลื่อนย้ายเข้าและออกพร้อมกับลิ้นชักได้โดยไม่รบกวนชั้นด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 4: เพิ่มพืชของคุณ

เมื่อติดตั้งระบบรองรับแล้ว คุณสามารถเพิ่มโฟมไฮโดรโปนิกส์และเริ่มปลูกพืชของคุณได้

1. ตัดโฟมโดยใช้เทมเพลต ตัดโฟมให้ได้ขนาดเท่ากับถาดรองพลาสติกแบบถอดได้ ควรนั่งในถาดอย่างสบาย หลีกเลี่ยงช่องว่างระหว่างด้านข้างของถาดกับวัสดุโฟม
2. ทำเครื่องหมายตำแหน่งโรงงานโดยใช้ไม้บรรทัดหรืออุปกรณ์วัด ทำเครื่องหมายว่าต้นไม้จะอยู่ที่ใดบนโฟมในแถวละ 3, 2, 3, 2 -10 ต้นในแต่ละถาด พืชจะมีลักษณะเซ วัดในแนวทแยงระหว่างต้น 13-15 ซม. เพื่อยืนยันระยะห่าง
3. ตัด "X" ที่ตำแหน่งโรงงานแต่ละแห่ง ตัด "X" ขนาด 1 ซม. (สองช่อง) ลงในโฟมโดยใช้มีดหรือเครื่องตัดกล่องที่ความลึก 5 มม. (หรือความลึกใดก็ตามที่เมล็ดแนะนำ)
4. วางเมล็ดด้วยแหนบ ค่อยๆ วางเมล็ดพืชสองเมล็ดในแต่ละช่องใต้พื้นผิวของโฟม เมล็ดจะมองเห็นได้ยาก แต่จงขยันหมั่นเพียรที่จะวางเมล็ดไว้ที่ระดับความลึกที่เหมาะสม
5. ติดถาดที่ถอดออกได้ ตอนนี้เมล็ดเข้าที่แล้ว ติดถาดของคุณเข้ากับฐานลิ้นชักด้านล่างสุด
6. ติดสายยางและเซ็นเซอร์ตัดรอยผ่าในวัสดุสำหรับการเจริญเติบโตของพืช (โฟม) ให้ใหญ่พอที่เซ็นเซอร์ตัวหนึ่งจะสอดเข้าไป ใส่สายยางที่ด้านข้างของลิ้นชักตรงข้ามเซ็นเซอร์ ลิ้นชักนี้พร้อมสำหรับการรดน้ำอัตโนมัติ เปิดเครื่องและตรวจสอบให้แน่ใจว่าลิ้นชักมีน้ำอิ่มตัว เมล็ดต้องชุ่มน้ำเต็มที่จึงจะแตกหน่อ

ขั้นตอนที่ 5: ดูพวกเขาเติบโต

การดูแลสวนต้องมีงานบางอย่าง:

1. ต่อสาย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูกบาศก์มีพลังงานและน้ำเพียงพอเสมอ
2. รดน้ำต้นไม้ ในการรดน้ำต้นไม้ ให้ใช้น้ำกลั่นรวมกับธาตุอาหารไฮโดรโปนิกส์เข้มข้น เมื่อวางเมล็ดในครั้งแรก โฟมควรจะอิ่มตัวในน้ำที่อุดมด้วยสารอาหาร หลังจากนั้นโฟมควรชื้น แต่ไม่จมน้ำ เซ็นเซอร์วัดความชื้นควรรดน้ำต้นไม้โดยอัตโนมัติตามต้องการ แต่การรดน้ำด้วยตนเองเป็นทางเลือก
3. การย้ายปลูกเป้าหมายคือการมีโรงงานหนึ่งแห่งในแต่ละตำแหน่ง บางครั้งหน่อไม่ขึ้น โชคดีที่มีเมล็ดพืช 2 เมล็ดวางในแต่ละตำแหน่งเพื่อสร้างความซ้ำซ้อน หากไม่มีพืชใดไม่แตกหน่อในที่ใดที่หนึ่ง ให้ย้ายต้นกล้าที่โตเป็นสองเท่าจากที่อื่นเพื่อให้ครบ 10 ถาด

4. หมุนถาดวางถาดใหม่ที่ตำแหน่งด้านล่างจนกว่าต้นไม้จะถึง 12 วัน (หรือครึ่งทางของการเจริญเติบโต)

   1. เมื่อครบ 13 วัน ให้ย้ายถาดต่ำสุดขึ้นไปที่ระดับถัดไป และปลูกในถาดใหม่ที่มี 10 ต้น
   2. เมื่อครบ 26 วัน ให้ย้ายถาดทั้งหมดขึ้นเพื่อปลูกต่อ และถาดบนสุดพร้อมที่จะเก็บเกี่ยว
   3. เลือกพืชที่โตเต็มที่ที่สุดที่จะเก็บเกี่ยวก่อน และดำเนินการเก็บเกี่ยวทั้ง 10 ต้นใน 12 วันถัดไป เมื่อผักกาดหอมสุกถึงแถวบนสุด เพลิดเพลินไปกับการเก็บเกี่ยวของคุณ!

รางวัลที่หนึ่งในการประกวด Growing Beyond Earth Maker