Harvest Drawers - NASA Growing Beyond Earth Concurso Inscrição: 5 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Resumo:

A bordo da estação espacial internacional, os astronautas não têm muito espaço para cultivar alimentos. Este jardim hidropônico é projetado para operar de forma eficiente usando a quantidade mínima de espaço para colher 30 plantas em uma programação rotativa em um ambiente de gravidade zero. Esta é uma inscrição para o concurso Growing Beyond Earth da NASA na categoria profissional.

Projeto: Este projeto acomoda 30 plantas com separação de 13 cm em um ciclo de crescimento de 3 camadas em um cubo fechado de 50 cm. O cubo contém três gavetas que refletem diferentes pontos de maturidade. A prateleira inferior é composta por plantas novas com brotos de 0-13 dias de idade. A segunda prateleira contém plantas em maturação com 13-26 dias de idade. A prateleira superior contém plantas que estão prontas para a colheita das folhas ou totalmente maduras em 26-38 dias.

Construídos em cada gaveta estão as luzes, eletrônicos, mangueiras e elementos de segurança para cada fileira de plantas. A fonte de alimentação, a fonte de água e as bombas estão localizadas na parte traseira da unidade.

Dimensionamento:

Este projeto teria uma escala excepcionalmente boa porque as gavetas podem ser posicionadas em qualquer altura no trilho. Cada gaveta contém os componentes para manter a fileira abaixo funcionando e pode ser empilhada infinitamente.

Suprimentos

• 12 peças de alumínio extrudado (ou similar)
• 3 conjuntos de ferramentas de gaveta
• 40 x fechos de metal extrudado (cartões e porcas)
• 3 bandejas de plástico e bases de gaveta
• 3 folhas de espuma hidropônica
• 10x pedaços de folha de polipropileno ondulado (ou material isolante semelhante)
• 1x adesivo em spray
• 60 pés de tiras de luz LED amigáveis às plantas
• Fonte de alimentação de 12 volts 360 watts
• Kit de rega automática (consulte
• Lençóis Mylar
• Equipamento de solda
• Faca Exacto ou cortador de caixa
• Gravatas zip
• Pinças
• Gallon Jug
• Sementes
• Nutrientes vegetais hidropônicos

Etapa 1: construir a caixa

1. Corte e fure suas 12 peças de extrusão de alumínio:

   1. Peça A: 4 peças de 2,5 cm x 2,5 cm x 50 cm de comprimento
   2. Peça B: 4x peças de 2,5 cm x 2,5 cm x 47,5 cm de comprimento (com orifícios de fixação nas extremidades)
   3. Peça C: 4x peças de 2,5 cm x 5 cm x 47,5 cm de comprimento (com orifícios de fixação nas extremidades)

2. Corte pedaços de plástico corrugado para caber nas laterais da caixa.

   1. Peça D: 2x peças de 46cm x 46cm
   2. Peça E: 2x peças de 40cm x 46cm * Opcionalmente, você pode colar a folha de mylar em um lado do plástico usando adesivo em spray. Isso ajudará na retenção de calor e umidade.
3. Crie a base: A base da moldura de alumínio será "A" na frente e atrás da base, com "B" nas laterais da base usando fixadores. Insira 1 peça de plástico ondulado "D" antes de aplicar a última peça de alumínio na base. Antes de adicionar a próxima camada, adicione 6 fixadores extras na trilha de alumínio traseira voltada para cima.
4. Fixar os lados verticais: Os lados da moldura de alumínio serão "C", alinhados aos cantos apontando para cima e presos à base por meio de fechos. Antes de adicionar a parte superior, adicione cerca de 4 fechos em cada canto voltado para dentro para o hardware da gaveta. Insira 2 peças de plástico ondulado "E" de cada lado.
5. Prenda a porta frontal: Usando um plástico acrílico colorido, prenda uma porta dupla (ou semelhante) na parte frontal da unidade. Isso protege o zelador das luzes fortes quando a unidade está funcionando, mas permite que o zelador observe e faça a manutenção das plantas. * A porta deve ter uma pequena ventilação na parte inferior para permitir o fluxo de ar.

Etapa 2: adicione as gavetas

As gavetas sustentam a planta em diferentes pontos de crescimento durante um ciclo de vida de 30 dias.

1. Prenda as corrediças da gaveta Nas laterais da moldura de alumínio, prenda o hardware da gaveta usando os prendedores que foram adicionados anteriormente ao trilho. Eles devem ser escalonados para permitir diferentes estágios do ciclo de crescimento.

   1. Mais baixo: 2cm
   2. Médio: 9cm
   3. Mais alto: 23cm
2. Prenda a base da gaveta Usando o hardware da gaveta, prenda uma base da gaveta. Ele precisa ser pequeno o suficiente para caber facilmente no cubo, mas robusto o suficiente para suportar as plantas, água, mangueira e eletrônicos. A base da gaveta pode ser de plástico corrugado ou acrílico, fixada diretamente no hardware da gaveta, portanto, algo mais especializado. A gaveta deve ser plana e deslizar para dentro e para fora suavemente.
3. Adicione as bandejas de plástico Anexe uma bandeja de plástico à base da gaveta, que pode ser removida durante a manutenção. Usamos uma bandeja de plástico de 5 cm de profundidade presa com velcro para permitir espaço suficiente para a espuma hidropônica de 4 cm.

Etapa 3: conecte as gavetas

A gaveta é a base de todos os sistemas de suporte da planta; cada gaveta apóia a gaveta abaixo.

1. Anexe o LightsOriented na mesma direção, cole 5+ tiras de led na parte inferior de cada base de gaveta ondulada e na parte superior do cubo. Os fios devem ser acessíveis na parte traseira da caixa da gaveta. Use laços de zíper para prender os fios à base da gaveta conforme necessário, deixando folga suficiente para que a gaveta possa se estender totalmente para dentro e para fora do cubo, sem interromper as gavetas superior e inferior.
2. Conecte PowerSolder os fios de cada gaveta para conectar a uma fonte de alimentação de 12 volts 360 watts. Conecte a fonte de alimentação à parte traseira da unidade. Certifique-se de que o ventilador tenha ventilação adequada.
3. Conecte o ventilador Usando um pequeno ventilador de micro-ondas (ou similar), conecte o ventilador à fonte de alimentação para fornecer ventilação para as plantas. O ventilador deve ser colocado na parte superior traseira da unidade. A abertura na porta dianteira auxilia na circulação do ar.
4. Conecte o sistema de irrigação Conecte a bomba, os sensores e o arduino do sistema de irrigação automatizado à fonte de alimentação, usando as instruções do kit de sua escolha. Estamos usando um kit arduino:
5. Aplique a mangueira. Para cada válvula do sistema de rega, conecte um segmento de mangueira. Em cada gaveta, prenda uma mangueira de rega com folga suficiente para que a gaveta possa se estender totalmente para dentro e para fora do cubo sem quebrar as gavetas superior e inferior.
6. Conecte a água Encha o tanque de água com água. Conecte a mangueira principal a uma bomba de água central e conecte a bomba ao tanque de água na parte traseira da unidade usando um segmento de mangueira. O tanque de água ficará acoplado fora do cubo, facilmente acessível para recarga, nutrientes e manutenção.
7. Prenda as mangueiras e os fios Usando um transportador de cabos, fixe as mangueiras e os fios na lateral da unidade e em cada gaveta para que eles possam entrar e sair com a gaveta sem perturbar as camadas abaixo.

Etapa 4: adicione suas plantas

Assim que os sistemas de suporte estiverem no lugar, você pode adicionar a espuma hidropônica e começar a cultivar suas plantas.

1. Corte a espuma Usando um molde, corte a espuma no tamanho da bandeja de plástico removível. Deve sentar-se confortavelmente na bandeja, evitando um espaço entre as laterais da bandeja e o material de espuma.
2. Marque a localização das plantas Usando uma régua ou dispositivo de medição, marque onde as plantas ficarão na espuma em fileiras de 3, 2, 3, 2 a 10 plantas no total em cada bandeja. As plantas aparecerão escalonadas. Meça diagonalmente com 13-15 cm entre as plantas para confirmar o espaçamento.
3. Corte um "X" Em cada local de planta, corte um "X" de 1cm (duas fendas) na espuma usando uma faca ou estilete a 5mm de profundidade (ou qualquer que seja a profundidade sugerida pela semente).
4. Coloque as sementes Com uma pinça, coloque cuidadosamente duas sementes em cada fenda logo abaixo da superfície da espuma. As sementes serão difíceis de ver, mas seja cuidadoso para colocá-las na profundidade certa.
5. Prenda a bandeja removívelAgora que as sementes estão no lugar, prenda sua bandeja na base da gaveta mais baixa.
6. Fixe as mangueiras e os sensoresCorte uma fenda no material de crescimento da planta (espuma) grande o suficiente para um sensor deslizar para dentro. No lado da gaveta oposto ao sensor, insira a mangueira. Esta gaveta está pronta para rega automática. Ligue a unidade e verifique se a gaveta está saturada de água. As sementes devem estar totalmente saturadas de água para germinar.

Etapa 5: observe-os crescer

A manutenção do jardim requer algumas tarefas:

1. Conecte-oCertifique-se de que o cubo sempre tenha energia e água adequadas.
2. Regue as plantasPara regar as plantas, use água destilada combinada com concentrado de nutrientes hidropônicos. Quando as sementes são colocadas pela primeira vez, a espuma deve ser completada saturada em água rica em nutrientes. Depois disso, a espuma deve estar sempre úmida, mas não se afogando. Um sensor de umidade deve regar automaticamente as plantas conforme necessário, mas a rega manual é uma alternativa.
3. TransplanteO objetivo é ter uma planta em cada posição. Às vezes, um broto não brota. Felizmente, 2 sementes foram colocadas em cada local para criar redundância. Se nenhuma das plantas não germinar em um local específico, transplante um broto dobrado de outro local para completar uma bandeja com 10 plantas.

4. Gire as bandejasColoque a nova bandeja no local inferior até que as plantas atinjam 12 dias (ou metade da maturidade).

   1. Aos 13 dias, mova a bandeja mais baixa para o próximo nível e plante uma nova bandeja com 10 plantas.
   2. Aos 26 dias, mova todas as bandejas para continuar crescendo e a bandeja superior estará pronta para ser colhida.
   3. Selecione as plantas mais maduras para colher primeiro e prossiga para colher todas as 10 plantas nos 12 dias seguintes. Quando a alface madura atingir a linha superior, aproveite a colheita!

Primeiro prêmio no concurso Growing Beyond Earth Maker