أدراج الحصاد - دخول مسابقة NASA Growing Beyond Earth: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

ملخص:

على متن محطة الفضاء الدولية ، لا يملك رواد الفضاء مساحة كبيرة لزراعة الطعام. تم تصميم هذه الحديقة المائية لتعمل بكفاءة باستخدام الحد الأدنى من المساحة لحصاد 30 نبتة في جدول دوري في بيئة خالية من الجاذبية. هذا إدخال لمسابقة NASA Growing Beyond Earth في فئة المحترفين.

التصميم: يستوعب هذا التصميم 30 نبتة مع فصل 13 سم على دورة نمو من 3 طبقات في مكعب مغلق 50 سم. يحتوي المكعب على ثلاثة أدراج تعكس نقاط مختلفة من النضج. الجرف السفلي عبارة عن نباتات جديدة يصل عمرها إلى 0-13 يومًا براعم. يحتوي الرف الثاني على نباتات ناضجة عمرها 13-26 يومًا. يحتوي الرف العلوي على نباتات جاهزة لحصاد الأوراق أو ناضجة تمامًا في 26-38 يومًا.

مدمج في كل درج الأضواء والإلكترونيات والخراطيم وعناصر الأمان لكل صف من النباتات. يتم وضع مصدر الطاقة ومصدر المياه والمضخات في الجزء الخلفي من الوحدة.

تحجيم:

سيحجم هذا التصميم جيدًا بشكل استثنائي لأنه يمكن وضع الأدراج على أي ارتفاع على الجنزير. يحتوي كل درج على مكونات للحفاظ على تشغيل الصف أدناه ، ويمكن تكديسه بلا حدود.

اللوازم

• 12 قطعة من الألمنيوم المبثوق (أو ما شابه)
• 3 × مجموعات الأجهزة درج
• 40 × مشابك معدنية مبثوقة (بطاقات وصواميل)
• 3 صواني بلاستيكية وقواعد أدراج
• 3x صفائح رغوية للزراعة المائية
• 10x قطعة من صفائح البولي بروبلين المموجة (أو مادة عازلة مماثلة)
• 1x رذاذ لاصق
• 60 قدمًا من شرائط الإضاءة LED الصديقة للنباتات
• مصدر طاقة 12 فولت 360 وات
• طقم الري الأوتوماتيكي (انظر
• صفائح مايلر
• معدات اللحام
• سكين دقيق أو قاطع صندوق
• العلاقات البريدية
• ملاقيط
• جالون إبريق
• بذور
• المغذيات النباتية المائية

الخطوة 1: بناء الصندوق

1. قص وحفر 12 قطعة من بثق الألومنيوم:

   1. القطعة أ: 4x قطع بطول 2.5 سم × 2.5 سم × 50 سم
   2. القطعة ب: 4x قطع بطول 2.5 سم × 2.5 سم × 47.5 سم (مع فتحات تثبيت في الأطراف)
   3. القطعة C: 4x قطع بطول 2.5 سم × 5 سم × 47.5 سم (مع فتحات تثبيت في الأطراف)

2. قطع القطع البلاستيكية المموجة لتناسب جوانب الصندوق.

   1. القطعة د: قطعتان مقاس 46 سم × 46 سم
   2. القطعة E: قطعتان مقاس 40 سم × 46 سم * اختياريًا ، يمكنك لصق لوح مايلر على جانب واحد من البلاستيك باستخدام مادة لاصقة بالرش. سيساعد هذا في الاحتفاظ بالحرارة والرطوبة.
3. قم بإنشاء القاعدة: ستكون قاعدة إطار الألمنيوم "A" على القاعدة الأمامية والخلفية ، مع "B" على جوانب القاعدة باستخدام السحابات. أدخل قطعة واحدة من البلاستيك المموج "D" قبل وضع آخر قطعة ألمنيوم على القاعدة. قبل إضافة الطبقة التالية ، أضف 6 مثبتات إضافية إلى مسار الألمنيوم الخلفي المتجه لأعلى.
4. إرفاق الجوانب الرأسية: ستكون جوانب الإطار المصنوعة من الألومنيوم على شكل "C" ، وتصطف على الزوايا التي تشير إلى الأعلى ومثبتة بالقاعدة باستخدام مثبتات. قبل إضافة الجزء العلوي ، أضف 4 مثبتات على كل زاوية تواجه الداخل لأجهزة الدرج. أدخل قطعتين من البلاستيك المموج "E" على كل جانب.
5. قم بتثبيت الباب الأمامي: باستخدام بلاستيك أكريليك ملون ، قم بتركيب باب مزدوج (أو ما شابه) في مقدمة الوحدة. هذا يحمي القائم بالرعاية من الأضواء الساطعة عند تشغيل الوحدة ، ولكنه يسمح للقائم بمراقبة النباتات وصيانتها. * يجب أن يحتوي الباب على فتحة تهوية صغيرة في الأسفل للسماح بتدفق الهواء.

الخطوة 2: أضف الأدراج

تدعم الأدراج النبات في نقاط نمو مختلفة خلال دورة حياة لمدة 30 يومًا.

1. قم بإرفاق شرائح الدرج على جوانب إطار الألومنيوم ، قم بتوصيل أجهزة الدرج باستخدام المثبتات التي تمت إضافتها مسبقًا إلى المسار. يجب أن تكون متداخلة للسماح بمراحل دورة النمو المختلفة.

   1. الأدنى: 2 سم
   2. الوسط: 9 سم
   3. الأعلى: 23 سم
2. قم بتوصيل قاعدة الدرج باستخدام أدوات الدرج ، قم بتوصيل قاعدة الدرج. يجب أن يكون هذا صغيرًا بما يكفي ليلائم المكعب بسهولة ، ولكنه قوي بما يكفي لدعم النباتات والماء والخرطوم والإلكترونيات. يمكن أن تكون قاعدة الدرج عبارة عن بلاستيك مموج أو أكريليك متصل مباشرة بأدوات الدرج ، لذلك يوجد شيء أكثر تخصصًا. يجب أن يكون الدرج مسطحًا وأن ينزلق للداخل وللخارج بسلاسة.
3. أضف الصواني البلاستيكية قم بتثبيت صينية بلاستيكية بقاعدة الدرج ، والتي يمكن إزالتها أثناء الصيانة. استخدمنا صينية بلاستيكية بعمق 5 سم متصلة بشريط فيلكرو لإتاحة مساحة كافية للرغوة المائية 4 سم.

الخطوة 3: قم بتوصيل الأدراج

الدرج هو الأساس لجميع أنظمة الدعم للمصنع ؛ يدعم كل درج الدرج أدناه.

1. قم بتوصيل LightsOriented في نفس الاتجاه ، قم بلصق 5+ شرائط led في أسفل كل قاعدة درج مموج وأعلى المكعب. يجب أن تكون الأسلاك قابلة للوصول من الجزء الخلفي لصندوق الدرج. استخدم الأربطة المضغوطة لربط الأسلاك بقاعدة الدرج حسب الضرورة ، مما يسمح بركود كافٍ بحيث يمكن للدرج أن يمتد بالكامل داخل وخارج المكعب دون تعطيل الأدراج العلوية والسفلية.
2. قم بتوصيل أسلاك PowerSolder من كل درج لتوصيلها بمصدر طاقة 12 فولت و 360 واط. قم بتوصيل مصدر الطاقة بالجزء الخلفي من الوحدة. تأكد من أن المروحة لديها تهوية كافية.
3. قم بتوصيل المروحة باستخدام مروحة ميكروويف صغيرة (أو ما شابه ذلك) ، قم بتوصيل المروحة بمصدر الطاقة لتوفير التهوية للمحطات. يجب وضع المروحة في الجزء العلوي الخلفي من الوحدة. تساعد الفتحة الموجودة في الباب الأمامي في تدوير تدفق الهواء.
4. قم بتوصيل نظام الري بتوصيل مضخة نظام الري الآلي ، وأجهزة الاستشعار ، واردوينو بمصدر الطاقة ، باستخدام الإرشادات من المجموعة التي تختارها. نحن نستخدم مجموعة اردوينو:
5. ضع الخرطوم على كل صمام على نظام الري ، قم بتوصيل قطعة خرطوم. في كل درج ، قم بتأمين خرطوم سقي مع ارتخاء كافٍ بحيث يمكن للدرج أن يمتد بالكامل داخل وخارج المكعب دون تعطيل الأدراج العلوية والسفلية.
6. قم بتوصيل الماء املأ خزان المياه بالماء. قم بتوصيل الخرطوم الأساسي بمضخة مياه مركزية ، ثم قم بتوصيل المضخة بخزان المياه في الجزء الخلفي من الوحدة باستخدام قطعة خرطوم. سيتم توصيل خزان المياه خارج المكعب ، ويمكن الوصول إليه بسهولة لإعادة التعبئة والمغذيات والصيانة.
7. قم بتأمين الخراطيم والأسلاك باستخدام حامل الكابلات ، قم بتثبيت الخراطيم والأسلاك على جانب الوحدة ولكل درج حتى يتمكنوا من الدخول والخروج مع الدرج دون إزعاج الطبقات أدناه.

الخطوة 4: أضف نباتاتك

بمجرد وضع أنظمة الدعم في مكانها ، يمكنك إضافة رغوة الزراعة المائية والبدء في زراعة نباتاتك.

1. قطع الرغوة باستخدام قالب ، قم بقطع الرغوة إلى حجم صينية النمو البلاستيكية القابلة للإزالة. يجب أن يجلس بشكل مريح في الدرج ، مع تجنب وجود فجوة بين جوانب الدرج ومادة الرغوة.
2. ضع علامة على مواقع المصنع باستخدام مسطرة أو جهاز قياس ، حدد مكان وجود النباتات على الرغوة في صفوف مكونة من 3 ، 2 ، 3 ، 2-10 نباتات في كل صينية. ستظهر النباتات متداخلة. قم بقياس 13-15 سم قطريًا بين النباتات لتأكيد التباعد.
3. قطع "X" في كل موقع نباتي ، قطع 1 سم "X" (شقان) في الرغوة باستخدام سكين أو قاطع صندوق بعمق 5 مم (أو أيا كان العمق المقترح للبذرة).
4. ضع البذور باستخدام الملقط ، ضع بذرتين بحذر في كل شق أسفل سطح الرغوة مباشرةً. سيكون من الصعب رؤية البذور ، لكن احرص على وضعها في العمق الصحيح.
5. قم بتوصيل الدرج القابل للإزالة الآن بعد أن أصبحت البذور في مكانها ، قم بتوصيل الدرج بقاعدة الدرج السفلية.
6. قم بتوصيل الخراطيم وأجهزة الاستشعار قم بقطع شق في مادة نمو النبات (الرغوة) كبيرة بما يكفي لكي ينزلق مستشعر واحد للداخل. أدخل الخرطوم على جانب الدرج المقابل لجهاز الاستشعار. هذا الدرج جاهز للري التلقائي. قم بتشغيل الوحدة ، وتأكد من تشبع الدرج بالماء. يجب أن تكون البذور مشبعة بالكامل بالماء حتى تنبت.

الخطوة 5: شاهدهم وهم يكبرون

تتطلب صيانة الحديقة بعض المهام:

1. اربطه تأكد من أن المكعب لديه دائمًا طاقة وماء كافيان.
2. سقي النباتات لري النباتات ، استخدم الماء المقطر مع تركيز المغذيات المائية. عندما توضع البذور لأول مرة ، يجب أن تكتمل الرغوة مشبعة بالماء الغني بالمغذيات. بعد ذلك ، يجب أن تكون الرغوة دائمًا رطبة ، لكن لا تغرق. يجب أن يسقي مستشعر الرطوبة النباتات تلقائيًا حسب الحاجة ، لكن الري اليدوي يعد احتياطيًا.
3. الزرع الهدف هو الحصول على نبتة واحدة في كل موضع. في بعض الأحيان ، لا يظهر البرعم. لحسن الحظ ، تم وضع بذرتين في كل مكان لتكوين فائض. إذا لم ينبت أي من النباتين في مكان معين ، فقم بزرع برعم مضاعف من مكان آخر لإكمال 10 علبة نباتات كاملة.

4. قم بتدوير الصواني ضع الدرج الجديد في الموقع السفلي حتى تصل النباتات إلى 12 يومًا (أو في منتصف الطريق إلى النضج).

   1. في 13 يومًا ، انقل أدنى صينية إلى المستوى التالي وازرع صينية جديدة بها 10 نباتات.
   2. في 26 يومًا ، انقل كل الأدراج لأعلى لمواصلة النمو ، ويكون الدرج العلوي جاهزًا للحصاد.
   3. حدد النباتات الأكثر نضجًا للحصاد أولاً ، ثم تابع حصاد جميع النباتات العشرة على مدار الـ 12 يومًا التالية. عندما يصل الخس الناضج إلى الصف العلوي ، استمتع بحصادك!

الجائزة الأولى في مسابقة Growing Beyond Earth Maker