Người vẽ Thu hoạch - Bài dự thi Cuộc thi Phát triển Ngoài Trái đất của NASA: 5 bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Tóm lược:

Trên trạm vũ trụ quốc tế, các phi hành gia không có nhiều chỗ để trồng thực phẩm. Khu vườn thủy canh này được thiết kế để hoạt động hiệu quả bằng cách sử dụng khoảng không gian tối thiểu để thu hoạch 30 cây theo lịch trình luân phiên trong môi trường không trọng lực. Đây là một bài viết cho Bài dự thi Cuộc thi Phát triển Ngoài Trái đất của NASA ở hạng mục chuyên nghiệp.

Thiết kế: Thiết kế này có thể chứa 30 cây với khoảng cách 13cm trên chu trình trồng 3 tầng trong một khối vuông 50cm kèm theo. Khối lập phương có ba ngăn kéo phản ánh các điểm khác nhau của sự trưởng thành. Giá thể dưới cùng là những cây mới lên mầm từ 0-13 ngày tuổi. Giá thể thứ hai chứa cây trưởng thành từ 13-26 ngày tuổi. Kệ trên cùng chứa các cây đã sẵn sàng cho thu hoạch lá hoặc trưởng thành hoàn toàn ở 26-38 ngày.

Tích hợp trong mỗi ngăn kéo là đèn, thiết bị điện tử, ống mềm và các yếu tố an ninh cho mỗi hàng cây. Nguồn điện, nguồn nước và máy bơm được đặt ở phía sau của thiết bị.

Chia tỷ lệ:

Thiết kế này sẽ có quy mô đặc biệt tốt vì các ngăn kéo có thể được định vị ở bất kỳ độ cao nào trên đường đua. Mỗi ngăn chứa chứa các thành phần để giữ cho hàng bên dưới hoạt động và có thể được xếp chồng lên nhau vô hạn.

Quân nhu

• 12 miếng nhôm ép đùn (hoặc tương tự)
• 3 x bộ phần cứng ngăn kéo
• 40 x ốc vít kim loại đùn (thẻ và đai ốc)
• 3 khay nhựa và đế ngăn kéo
• Tấm xốp thủy canh 3x
• 10 miếng tấm polypropylene gấp nếp (hoặc vật liệu cách nhiệt tương tự)
• 1x Keo phun
• 60 ft dải đèn LED thân thiện với thực vật
• Nguồn điện 12 volt 360 watt
• Bộ tưới cây tự động (xem
• Tấm Mylar
• Thiết bị hàn
• Dao Exacto hoặc máy cắt hộp
• Quan hệ zip
• Cái nhíp
• Gallon Jug
• Hạt giống
• Chất dinh dưỡng thực vật thủy canh

Bước 1: Xây dựng hộp

1. Cắt và khoan 12 miếng đùn nhôm của bạn:

   1. Mảnh A: Mảnh 4x có chiều dài 2,5cm x 2,5cm x 50cm
   2. Mảnh B: Mảnh 4x có chiều dài 2,5cm x 2,5cm x 47,5cm (có lỗ buộc ở đầu)
   3. Mảnh C: Mảnh 4x có chiều dài 2,5cm x 5cm x 47,5cm (có lỗ buộc ở đầu)

2. Cắt các miếng nhựa gợn sóng để vừa với các thành hộp.

   1. Mảnh D: 2x mảnh 46cm x 46cm
   2. Miếng E: 2x miếng 40cm x 46cm * Tùy chọn, bạn có thể dán tấm mylar vào một mặt của nhựa bằng cách sử dụng keo phun. Điều này sẽ giúp giữ nhiệt và độ ẩm.
3. Tạo chân đế: Đế khung nhôm sẽ có chữ "A" ở mặt trước và mặt sau, với chữ "B" ở hai mặt đế bằng cách sử dụng dây buộc. Chèn 1 miếng nhựa sóng chữ "D" trước khi dán miếng nhôm cuối cùng lên đế. Trước khi thêm lớp tiếp theo, hãy thêm 6 dây buộc bổ sung vào đường nhôm phía sau hướng lên trên.
4. Gắn các mặt thẳng đứng: Các mặt khung nhôm sẽ là chữ “C”, được xếp theo các góc hướng lên trên và gắn vào đế bằng các chốt. Trước khi thêm phần trên cùng, hãy thêm một số 4 chốt trên mỗi góc hướng vào trong cho phần cứng của ngăn kéo. Chèn 2 miếng nhựa sóng chữ "E" vào mỗi bên.
5. Gắn cửa trước: Sử dụng nhựa acrylic màu, gắn một cửa hai mặt (hoặc tương tự) vào mặt trước của thiết bị. Điều này bảo vệ người chăm sóc khỏi đèn sáng khi thiết bị đang chạy, nhưng cho phép người chăm sóc quan sát và bảo dưỡng cây. * Cửa phải có một lỗ thông hơi nhỏ ở phía dưới để cho luồng không khí lưu thông.

Bước 2: Thêm ngăn kéo

Các ngăn kéo hỗ trợ cây trồng ở các điểm phát triển khác nhau trong vòng đời 30 ngày.

1. Gắn các thanh trượt ngăn kéo Trên các mặt của khung nhôm, hãy gắn phần cứng ngăn kéo bằng các chốt đã được thêm vào rãnh trước đó. Chúng nên được trồng so le để cho phép các giai đoạn chu kỳ sinh trưởng khác nhau.

   1. Thấp nhất: 2cm
   2. Giữa: 9cm
   3. Cao nhất: 23cm
2. Gắn đế ngăn kéo Sử dụng phần cứng ngăn kéo, gắn đế ngăn kéo. Cái này cần phải đủ nhỏ để dễ dàng lắp vào khối lập phương, nhưng đủ chắc chắn để đỡ cây, nước, vòi và thiết bị điện tử. Một cơ sở ngăn kéo có thể là nhựa sóng hoặc acrylic được gắn trực tiếp vào phần cứng ngăn kéo, vì vậy một cái gì đó chuyên dụng hơn. Ngăn kéo cần phẳng và trượt ra vào trơn tru.
3. Thêm các khay nhựa Gắn khay nhựa vào đế ngăn kéo, khay này có thể được tháo ra trong quá trình bảo trì. Chúng tôi sử dụng một khay nhựa sâu 5cm có gắn khóa dán để có đủ chỗ cho xốp thủy canh 4 cm.

Bước 3: Nối dây cho ngăn kéo

Ngăn kéo là nền tảng cho tất cả các hệ thống hỗ trợ của nhà máy; mỗi ngăn kéo đỡ ngăn kéo bên dưới.

1. Gắn LightsOriented theo cùng một hướng, dán 5+ dải đèn led vào dưới cùng của mỗi đế ngăn kéo gấp nếp và trên cùng của khối lập phương. Các dây có thể tiếp cận được từ mặt sau của hộp ngăn kéo. Sử dụng dây buộc zip để buộc chặt dây vào đế ngăn kéo khi cần thiết, cho phép đủ độ chùng để ngăn kéo có thể mở rộng hoàn toàn vào và ra khỏi hình khối mà không làm gián đoạn các ngăn kéo trên và dưới.
2. Kết nối PowerSolder các dây từ mỗi ngăn kéo để kết nối với nguồn điện 12 volt 360 watt. Gắn nguồn điện vào mặt sau của thiết bị. Đảm bảo rằng quạt có đủ thông gió.
3. Kết nối quạt Sử dụng quạt vi sóng nhỏ (hoặc loại tương tự), đấu dây quạt vào nguồn điện để thông gió cho cây. Quạt phải được đặt ở phía sau phía trên của thiết bị. Lỗ thông hơi ở cửa trước giúp lưu thông luồng không khí.
4. Nối dây hệ thống tưới nước Gắn máy bơm của hệ thống tưới nước tự động, cảm biến và arduino vào nguồn điện, sử dụng hướng dẫn từ bộ phụ kiện bạn chọn. Chúng tôi đang sử dụng bộ arduino:
5. Áp dụng ống Để mỗi van trên hệ thống tưới nước kết nối một đoạn ống. Trong mỗi ngăn kéo, hãy cố định một vòi tưới nước với độ chùng vừa đủ để ngăn kéo có thể mở rộng hoàn toàn vào và ra khỏi hình khối mà không làm gián đoạn các ngăn kéo trên và dưới.
6. Nối nước Đổ đầy nước vào bình chứa nước. Gắn ống chính vào máy bơm nước trung tâm và gắn máy bơm vào bình chứa nước ở phía sau thiết bị bằng cách sử dụng một đoạn ống. Bình chứa nước sẽ được gắn bên ngoài khối lập phương, dễ dàng tiếp cận để đổ đầy, chất dinh dưỡng và bảo trì.
7. Giữ chặt ống và dây điện Sử dụng giá đỡ cáp, cố định ống và dây điện vào cạnh của thiết bị và vào từng ngăn kéo để chúng có thể di chuyển ra vào bằng ngăn kéo mà không làm ảnh hưởng đến các lớp bên dưới.

Bước 4: Thêm cây của bạn

Khi hệ thống hỗ trợ đã sẵn sàng, bạn có thể thêm bọt thủy canh và bắt đầu trồng cây của mình.

1. Cắt xốp Sử dụng khuôn mẫu, cắt xốp theo kích thước của khay tăng trưởng bằng nhựa có thể tháo rời. Nó phải thoải mái ngồi trong khay, tránh có khoảng cách giữa các thành bên của khay và vật liệu xốp.
2. Đánh dấu vị trí của cây Dùng thước hoặc dụng cụ đo, đánh dấu vị trí của cây trên xốp theo hàng 3, 2, 3, 2 -10 cây trên mỗi khay. Các cây sẽ xuất hiện so le. Đo theo đường chéo 13-15cm giữa các cây để xác định khoảng cách.
3. Cắt chữ "X" Tại mỗi vị trí trồng cây, dùng dao chính xác hoặc dao cắt hộp để cắt 1cm "X" (hai đường rạch) vào trong xốp ở độ sâu 5mm (hoặc bất kỳ độ sâu đề xuất của hạt giống).
4. Đặt hạt bằng nhíp, cẩn thận đặt hai hạt vào mỗi khe ngay dưới bề mặt của tấm xốp. Bạn sẽ khó nhìn thấy hạt giống, nhưng hãy siêng năng đặt chúng ở độ sâu thích hợp.
5. Gắn khay có thể tháo rời Bây giờ khi hạt đã được đặt xong, hãy gắn khay của bạn vào đế ngăn thấp nhất.
6. Gắn ống mềm và cảm biến Cắt một khe trên vật liệu phát triển thực vật (bọt) đủ lớn để một cảm biến chui vào. Ở phía ngăn kéo đối diện với cảm biến, hãy lắp ống vào. Ngăn này đã sẵn sàng để tưới nước tự động. Bật thiết bị và đảm bảo ngăn chứa được bão hòa nước. Hạt giống phải được bão hòa hoàn toàn trong nước để có thể nảy mầm.

Bước 5: Xem chúng phát triển

Duy trì khu vườn đòi hỏi một số nhiệm vụ:

1. Móc nó lên Đảm bảo khối lập phương luôn có đủ điện và nước.
2. Tưới nước cho cây Để tưới cây nên sử dụng nước cất kết hợp với cô đặc dinh dưỡng thủy canh. Khi hạt được đặt lần đầu tiên, bọt sẽ được hoàn thành bão hòa trong nước giàu chất dinh dưỡng. Sau đó, bọt phải luôn ẩm, nhưng không bị chìm. Cảm biến độ ẩm sẽ tự động tưới cây khi cần thiết, nhưng tưới nước thủ công là một dự phòng.
3. Cấy ghép Mục tiêu là có một cây ở mỗi vị trí. Đôi khi, mầm sẽ không mọc lên. May mắn thay, 2 hạt giống đã được đặt ở mỗi vị trí để tạo ra sự dư thừa. Nếu không có cây nào không nảy mầm ở một vị trí cụ thể, hãy cấy một mầm đã nhân đôi từ một vị trí khác để hoàn thành khay 10 cây đầy đủ.

4. Xoay các khay Đặt khay mới ở vị trí dưới cùng cho đến khi cây được 12 ngày (hoặc nửa chừng chín).

   1. Sau 13 ngày, chuyển khay thấp nhất lên tầng tiếp theo và trồng khay mới với 10 cây.
   2. Sau 26 ngày, chuyển tất cả các khay lên trên để tiếp tục trồng, và khay trên cùng đã sẵn sàng để thu hoạch.
   3. Chọn những cây trưởng thành nhất để thu hoạch trước, và tiến hành thu hoạch tất cả 10 cây trong 12 ngày tiếp theo. Khi rau diếp trưởng thành đạt đến hàng trên cùng, hãy tận hưởng thu hoạch của bạn!

Giải nhất trong Cuộc thi Người tạo ra Trái đất ngày càng phát triển