Space Farm roterend reksysteem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Dit is een professionele inzending voor de Growing beyond Earth Maker-wedstrijd. Dit systeem maakt gebruik van drie sets roterende rekken die elke set sla in een eerder stadium koppelen aan een andere om de bruikbare oppervlakte te maximaliseren. Wanneer het zaad in eerste instantie ontkiemt, hebben ze niet zoveel licht nodig totdat ze zijn ontkiemd, waardoor het gedeeltelijk in de schaduw kan worden gesteld door een aangrenzende volgroeide krop sla. Wanneer de volledig gerijpte kropsla wordt geoogst, wordt dit het nieuwe zaaistadium (of vroege groeistadium indien gesneden). Het systeem zou in staat zijn om 54 planten die tegelijkertijd groeien te verwerken voor een continu groeisysteem met 9 kroppen sla die op elk moment beschikbaar zijn. Verlichting wordt verzorgd door LED-strips boven elke set planten in de unit en onder de 18 plantentrays. Het watergeefsysteem zou een hydrocultuursysteem gebruiken.

Benodigdheden

Verbruiksartikelen:

• Red Outredgeous Slazaden van Jonny Seeds
• Flora Nova Kweek Plantaardige Voedingsstoffen
• Black Aquarium Foam (om de planten in te laten groeien)

Structuur:

• Frame gemaakt met aluminium extrusie of andere bouwmaterialen
• Railsysteem van gebogen aluminium extrusie
• Watertank
• Life Support-systeem (besturingskaart, verlichtingscontroller, voeding, ventilatoren)
• 24X 40cm LED-lichtstrips (helder wit) (Deze LED's lijken helder genoeg te zijn)

Software:

Fusion 360 (voor 3D-modellering)

Stap 1: Omgevingsvariabelen ruimtestation

• Conditie ruimtestation 40% luchtvochtigheid
• 22-23 graden C temperatuur
• CO-concentratie 4000 delen per miljoen
• Stel dat astronauten geen botanie-ervaring hebben. Extra tijd per week die ze hebben is nul opties - oogst is oké
• Automatisering en volumereservoir van water is nodig. 100 ml water per plant per dag gebruikt
• Voeding 28 volt - 1000 watt (stroomverbruik 70 watt)
• Slagrootte 15 cm hoog, 15-20 cm diameter, 40 g / slakop
• Slazaad puntig uiteinde naar beneden voor de wortels
• Algen groeien op het ruimtestation, dus laat de wortels niet aan licht worden blootgesteld

Afbeelding met dank aan NASA

Stap 2: Stap 1: Construeer het frame

Het frame kan worden gemaakt van elk materiaal dat voorhanden is. 80/20 aluminium extrusie is een gemakkelijke manier om snel prototypes te maken, aangezien het in vele vormen en maten verkrijgbaar is. De achterste U-vormige sporen kunnen ook worden geconstrueerd uit gebogen 80/20 aluminium extrusie en zullen worden gebruikt voor het roteren van de planten tijdens hun groeicyclus. De totale afmeting van de kubus is 50x50x50 cm.

Stap 3: Planttrays X18

Het systeem zal 18 aparte trays hebben met elk 3 planten. Elke tray wordt gevuld met zwart aquariumschuim als groeimedium. Dit schuim is bedoeld voor het filteren van water in aquaria maar is ook een prima alternatief voor vuil voor de zich ontwikkelende wortelstructuur. De trays bevatten een waterinlaat, watersensor en een LED-lichtbalk die onder elke sectie is gemonteerd om het gebied eronder te verlichten.

Stap 4: De elektronica toevoegen

De volgende stap is om alles samen te bedraden en te loodsen. De blauwe module is de slanke geconcentreerde voedingstank. Aangezien er 54 planten zijn die 100 ml water per dag nodig hebben, is er 5,4 liter water per dag nodig om alle planten water te geven. Er wordt dus verwacht dat het systeem in het ruimtestation voor de belangrijkste watertoevoer wordt aangesloten. De Red module bevat de verschillende vermogenselektronica, pomp en regelaars. De groene module is voor luchtcirculatie.

Stap 5: Andere ideeën of gedachten:

• Zorg voor een "filter" of vast blokmedium waarvan het water wordt omgeleid om een bepaald aantal keren te recirculeren totdat de oplossing het juiste voedingsniveau heeft. Andere factoren kunnen worden genegeerd, aangezien het water wordt gedestilleerd en er geen andere bronnen van verontreiniging beschikbaar zijn. Na verloop van tijd kunnen de planten het water veranderen, maar dit zou geen kritieke kwestie moeten zijn, aangezien de planten water opnemen en er regelmatig nieuw water aan het systeem wordt toegevoegd.
• Plantenkamer kan een raam hebben dat op de zon gericht is, vergelijkbaar met de zonnepanelen. Speciale coatings zouden nodig zijn om de hoeveelheid gevaarlijke straling naar de planten te verminderen. Lange panelen zoals de zonnepanelen zouden kunnen worden gemaakt om een Space-kas te creëren. De panelen zouden zich uitstrekken om een transportband te creëren zoals voedselproductie in de ruimte.
• Zaden samengeperst tot een rol schuim zodat deze kan worden uitgerold en in het medium kan worden geïmplanteerd. Er wordt dus een nieuwe strook gesneden en geplant met de zaden er al in verdeeld.
• Zaadpillen, capsules die je normaal zou eten, bevatten een zaadje met de beginstadia van groei. Het water zou de buitenkant van de capsule oplossen en de groei van het zaadje starten.
• Planten kunnen door UV-licht meer antioxidanten aanmaken. Hoewel planten geen UV-licht nodig hebben om te groeien, kan de toevoeging van UV-licht helpen bij de productie van micronutriënten.
• Schakel tussen daglicht en paars om de natuurlijke ademhaling van de planten na te bootsen. Het is misschien niet goed voor ze om altijd maar één kleur te hebben, maar door de witte in paarse kleur te veranderen, hebben de planten misschien het vermogen om op natuurlijke wijze te "ademen", wat een betere groei bevordert.