Système de rack rotatif Space Farm : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Ceci est une entrée professionnelle pour le concours Growing beyond Earth Maker. Ce système utilise trois ensembles de supports rotatifs qui associent chaque ensemble de laitue à un autre à un stade antérieur pour maximiser la surface utilisable. Lorsque les graines germent initialement, elles n'ont pas besoin d'autant de lumière jusqu'à ce qu'elles soient germées, ce qui leur permet d'être partiellement ombragée par une tête de laitue adulte voisine. Lorsque la laitue pommée à pleine maturité est récoltée, elle devient alors le nouveau stade de semis (ou le stade de croissance précoce si coupé). Le système serait capable de gérer 54 plantes poussant en même temps pour un système de croissance continue avec 9 têtes de laitue disponibles à tout moment. L'éclairage est assuré par des bandes LED au-dessus de chaque ensemble de plantes dans l'unité et sous les 18 bacs à plantes. Le système d'arrosage utiliserait un système hydroponique.

Fournitures

Consommables:

• Graines de Laitue Rouge Outredgeous de Jonny Seeds
• Flora Nova Grow Nutriments pour plantes
• Mousse d'aquarium noire (pour faire pousser les plantes)

Structure:

• Cadre fait d'extrusion d'aluminium ou d'autres matériaux de construction
• Système de rails en aluminium extrudé incurvé
• Réservoir d'eau
• Système Life Support (tableau de commande, contrôleur d'éclairage, alimentation, ventilateurs)
• Bandes lumineuses LED 24X 40cm (blanc brillant) (Ces LED semblent assez lumineuses)

Logiciel:

Fusion 360 (pour la modélisation 3D)

Étape 1: Variables d'environnement de la station spatiale

• État de la station spatiale 40% d'humidité
• 22-23 deg C température
• Concentration de CO 4000 parties par million
• Supposons que les astronautes n'ont aucune expérience en botanique. Le temps supplémentaire qu'ils ont par semaine n'a aucune option - la récolte est ok
• L'automatisation et le volume du réservoir d'eau sont nécessaires. 100 ml d'eau utilisée par plante et par jour
• Alimentation 28 volts - 1000 watts (le courant utilise 70 watts)
• Laitue Taille 15 cm de haut, 15-20 cm de diamètre, 40 g/tête de laitue
• Graine de laitue bout pointu vers le bas pour les racines
• Les algues pousseront sur la station spatiale, alors ne laissez pas les racines être exposées à la lumière

Image reproduite avec l'aimable autorisation de la NASA

Étape 2: Étape 1: Construire le cadre

Le cadre peut être construit à partir de n'importe quel matériau disponible. L'extrusion d'aluminium 80/20 est un moyen facile de prototyper rapidement des conceptions car elles se présentent sous plusieurs formes et tailles. Les rails arrière en forme de U peuvent également être construits en aluminium extrudé 80/20 et seront utilisés pour faire tourner les plantes pendant leur cycle de croissance. La taille globale du cube est de 50x50x50 cm.

Étape 3: Bacs à plantes X18

Le système disposera de 18 plateaux séparés qui contiendront chacun 3 plantes. Chaque plateau sera rempli de mousse d'aquarium noire comme milieu de culture. Cette mousse est destinée à filtrer l'eau dans les aquariums mais constitue également une excellente alternative à la saleté pour la structure racinaire en développement. Les plateaux comprendront une entrée d'eau, un capteur d'eau et une barre lumineuse LED montée sous chaque section pour éclairer la zone en dessous.

Étape 4: Ajout de l'électronique

L'étape suivante consiste à câbler et à raccorder le tout ensemble. Le module bleu est le réservoir de nutriments concentré mince. Puisqu'il y a 54 plantes qui auraient besoin de 100 ml d'eau par jour, il faudrait 5,4 L d'eau / jour pour arroser toutes les plantes. On s'attend donc à ce que le système soit raccordé à la station spatiale pour l'alimentation en eau principale. Le module rouge contient les divers composants électroniques de puissance, la pompe et les contrôleurs. Le module vert sert à la circulation de l'air.

Étape 5: Autres idées ou pensées:

• Avoir un "filtre" ou un bloc solide dont l'eau est détournée pour recirculer un certain nombre de fois jusqu'à ce que la solution ait le niveau de nutriments approprié. D'autres facteurs peuvent être ignorés puisque l'eau est distillée et qu'il n'y a pas d'autres sources de contamination disponibles. Au fil du temps, les plantes peuvent altérer l'eau mais ne devraient pas être un problème critique car les plantes absorbent l'eau et une nouvelle eau est ajoutée à la régularité du système.
• La chambre des plantes pourrait avoir une fenêtre face au soleil semblable aux panneaux solaires. Des revêtements spéciaux seraient nécessaires pour réduire la quantité de rayonnement dangereux pour les usines. De longs panneaux comme les panneaux solaires pourraient être créés pour créer une serre spatiale. Les panneaux s'étendraient pour créer une bande transporteuse comme la production alimentaire dans l'espace.
• Graines compressées dans un rouleau de mousse afin qu'il puisse être déroulé et implanté dans le milieu. Ainsi, une nouvelle bande est coupée et plantée avec les graines déjà distribuées.
• Les pilules de graines, les capsules que vous mangez normalement contiennent une graine avec les premiers stades de croissance. L'eau dissoudrait l'extérieur de la capsule et déclencherait la croissance de la graine.
• Les plantes peuvent produire plus d'antioxydants en raison de la lumière UV. Même si les plantes n'ont pas besoin de lumière UV pour pousser, l'ajout de lumière UV peut aider à la production de micronutriments.
• Basculez entre Daylight et Purple pour imiter la respiration naturelle des plantes. Avoir une seule couleur tout le temps n'est peut-être pas bon pour eux, mais en changeant la couleur du blanc au violet, les plantes pourraient avoir la capacité de « respirer » naturellement, favorisant ainsi une meilleure croissance.