JCN: Vector Equilibrium Food Computer -konsepti: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Avaamme trailerin tulevalle videolle "JCN and the Astronauts; Epic Tale of Food and Fun in Outer Space".

Otin projektin videoneuvotteluista pois sen, että keskitymme tilakonsepteihin ja pidämme hauskaa! Minulla on pallo…

Lähestyn tätä pyrkimystä melko ei -mekaanisella suunnittelulla. Teen usein taideteoksia kaikkien projektieni ja pyrkimysteni ohella. Erilainen ote tuo usein uusia ideoita ja inspiraatiota. Ole kanssani täällä.

Harrastukseni on puutarhanhoito. Olen ollut siinä jonkin aikaa. Kirjoitan myös alkuperäistä puutarhanhoitomenetelmää nimeltä "fraktaaliviljely". Mutta luomupuutarhurina minun on täytynyt lukea lukemattomasti saadakseni pääni siitä, mikä voisi saada avaruuspuutarhan kasvamaan. Se on hyvin erilaista. Varsinkin kun ajatellaan epigenetiikkaa.

Minulla on kaksi tavoitetta. Ensin pudota paino mahdollisimman vähän. Hyötykuorma on kaikki kaikessa. Projektin kokonaispaino on A: Light Cage, 1331 grammaa, B: Root Ball 48 grammaa, C: vesipatsaa 256 grammaa ja D: teho 1500 grammaa. Hyötykuorman kokonaispaino on vain 3135 grammaa; lähes puolet menee virtalähteeseen! Muuten haastan itseni käyttämään mahdollisimman monia menetelmiä ja koneita, joita minulla on käytettävissäni.

Tämä on ammattilaistason tulo.

Tarvikkeet:

Materiaalit

(2) BTF-Lighting WS2811 Osoitettava LED-nauha Erittäin kirkas 5050 SMD RGB 60 LED/m 20 Pikseliä/m 5 metriä DC12V IP65 Silikonipinnoite Vedenpitävä

(1) Valaistus: 10-pakkaus V-muotoinen LED-alumiinikanavajärjestelmä 1 metri eloksoitu musta kulmakiinnitys. Leikataan 24 pituuteen 300 mm.

(2) BTF-valaistus DC12V 6A 72W muovinen virtalähde

(2) BTF-Lighting WS2811 DC5-12V 14 avaimen langaton RF-ohjain

(1) SmartDevil Small Personal USB -pöytätuuletin

(1) Zerone USB Donuts Mini Mist kelluva ilmankostutin

(1) Terrafibre Hamppu Grow Mat 40 Pack 5 "x5"

(1) Gorilla -pakkausnauha ja kaksinkertainen teippi.

Vaihe 1: 2D -tilakäsitteet

Termi "avaruuskäsite" tarkoittaa jotain aivan erityistä arkkitehdille. Tämä analyysimenetelmä ohjaa suunnittelijan kättä käsitevaiheen kehittämisessä. Usein nämä näkymättömät rakennuslinjat jäävät näkemättä, ja silti ne antavat muodon sille, mikä muutoin voisi olla rajaton. Myös luonnonmuodot noudattavat omia voimalinjojaan, jotka uskovat havaitsemamme monimutkaisuuden.

Tällaiset menetelmät ovat hyvä lähtökohta.

Muussa tapauksessa peruskaavio asettaa veden/ravinteiden lähteen aivan keskelle; sisältyvät ilmavaan "juuripalloon". Salaattikasvit kasvavat ulospäin ja kohti säädeltyä valoa.

Vaihe 2: 3D -avaruuskäsitteet

3D -käsitteelliset kaaviot ovat myös yksinkertaisia, suoria ja toisiinsa liittyviä. Katkaistuna annettu kuutio muodostaa palvelevien ja palvelevien tilojen vyöhykkeet. Kulma "bittiä" varaa alueita veden varastointiin, elektroniikkaan, robotiikkaan ja antureihin tulevassa kehityksessä.

Katkaistu kuutio on nimeltään cuboctahedron. Tämä Archimedoksen kiinteä aine oli Buckminster Fullerin suosikki muoto monista syistä. Hän jopa nimesi sen vektoritasapainoksi. Kaikkein arvokkainta tässä pyrkimyksessä on se tosiasia, että kuboktaedri sisältää täydellisesti kaikkein tiheimmin pakatut pallomuodot; 12 palloa tiukimmin tiivistyy keskipallon ympärille. Tämän tehtävän 500x500x500mm rajat mahdollistavat 150-175 mm: n vakioyksikön; joka on täydellinen tarkoituksiimme.

Keskipallo on ihanne, jota ei ole helppo tulostaa 3D -tulostimella. Voimme kuitenkin käyttää kuvitteellisia tasoja, jotka ovat tangentteja kunkin pallon välillä, luodaksemme monikulmion, jota kutsutaan rombiseksi dodekaedriksi ja jolla on 12 sivua. Tämä muoto on mahdollista 3D -tulostukseen yhdellä seinämänpaksuudella; varsinkin jos pinta kreneerataan.

Lopuksi rombisen dodekaedrin katkaiseminen muodostaa kuution. Ja olemme palanneet alkuun toisessa mittakaavassa.

Vaihe 3: Matalan kiertoradan kastelukonsepti

On selvää, että kuution keskipisteellä on suuri merkitys. NASA kommentoi usein, että vesi ei toimi kuin vesi avaruudessa. Väitän, että vesi toimii täydellisesti avaruudessa. Olkaamme järkeviä ja käytämme luovasti tätä tosiasiaa hyväksemme. Vesipallon täyttäminen tai tyhjentäminen keskipisteessä olisi helppo tehtävä. Pistä se ravinteilla tarpeen mukaan. Aseta pietso -ultraääni -kostutin/sumutinlaite noin 1,7 Mhz: n taajuudelle. Tämä sumuttaa vesipallon pinnan mikropisaroiksi noin 3-5 mikronin mitalla, mikä on ihanteellista juurien ottoon. Tämä toimii erittäin hyvin salaatilla, joka on kevyt syöttölaite ja tarvitsee vähemmän ravinteita. Liian paljon ravinteita liuoksessa voi tukkia ultraäänisumuttimet.

Sain idean tutkia tätä katsomassa edessäni autossa höyryävää henkilöä. Höyry täytti auton ohjaamon kokonaan; joka kolo.

Näen vesipatsaan pinoksi toroidisia muotoja. Dyson -tyyppinen tuuletin, harjaton moottori, kuulalaakeroitu kääntö ja ultraääni.

Vaihe 4: Maanpäällinen kastelukonsepti

Maanpäällinen käsitys kastelusta on suunnilleen sama kuin avaruudessa; paitsi että siinä on otettava huomioon vakavuus. Sellaisena vesipallo on pidettävä tallessa. Juuripallon, 12 kasvin ja tornirakenteen yhteispaino on suunniteltava.

Vaihe 5: Root Ball -konsepti

Juuripallo, joka on 3D -tulostettu yksiseinäisessä PLA: ssa (maljakko -tila), on erittäin kevyt! Reikien avaamisessa Dremmelillä on oltava varovainen, koska kompostoitava muovi on melko hauras. Kasvualusta voidaan valmistaa eri materiaaleista. Kokeilen hamppumattoja ja 3M -merkkisiä kuorintatyynyjä. Laitan 3 tai 4 nukkaa agaria ja laitan salaatin siemenet alaspäin kirkkaaseen ravintoaineeseen. Agar ruokkii varhaista siementä, liimaa sen tyynyyn ja pitää sen paikallaan suunnasta riippumatta. Toivon, että se toimii!

Juuret kasvavat tyynyyn ja juurikammioon. Juuret edistetään aluksi, mutta pian käytän valaistusprotokollia lehtien kehityksen edistämiseksi.

Vaihe 6: Light Cage -konsepti

Valokehä on melko järkevä laite. Siinä on 12 3D -hartsipainettua liitintä. Kutsun heitä tardigradesiksi. Välikappaleina on myös 24 identtistä alumiinista 300 mm: n LED -kulmakanavaa. Nämä välikkeet toimivat rakenteellisesti maan päällä, mutta ne tarjoavat myös arvokkaan jäähdytyselementin LED -valolle.

Huomaa, että kuuboktaedrin voidaan katsoa koostuvan neljästä kuusikulmiosta. Käytä tätä tosiasiaa, kun harkitset parhaiten LED -valojen asentamista. Ajattele sitä haasteena. Käytin kahta 5 metrin pituista ultrabrite -himmennettävää ohjelmoitavaa LED -nauhaa 12 V: n jännitteellä. Voin saada heidät tekemään melkein mitä tahansa.

Huomaa, että kun välike "risti" on suoraan jokaisen kasvin päällä. Suurin valonlähde on yläpuolella. Pienempi valo antaa valoa sivuilta.

Huomaa myös, että juuripallon kärkipisteet ovat avoimimpia pisteitä kasvien välillä. Tämä olisi ihanteellinen paikka paikantaa tulevat mikrotuulettimet tarpeen mukaan.

Vaihe 7: Kevyt häkin rakentaminen

Pitäisi olla melko selvää, miten valokehä kootaan. 24 kpl ja 12 kulmaliitintä. Kaksi liittimistä on painettu aukkoilla, jotka ohjaavat virtalähdettä.

Suosittelen myös matkalaukun rakentamista oppaana, tukena ja suojana. Kotelon sisämitat ovat 500x500x500mm, ja sen katsotaan jäävän projektin ulkopuolelle. Se on valinnainen, mutta mielestäni se on hyvä idea.

Kun suunnittelu on valmis, liimaan kaikki yhteen. Yhteyksien pitäisi kestää hetki. Mutta toistaiseksi välilevyt ja liittimet on pidetty yhdessä Gorilla -pakkausteipillä. LED -valojen takana oleva teippi on hyödytön. Kuori se pois. Käytän Gorilla -kaksoiskeppiteippiä pitämään valonauhat paikallaan.

Vaihe 8: Tukielementit

Tässä on kuvia tuulettimen ja ilmankostuttimen testausasemasta ja työtilastani.

Vaihe 9: Johtopäätökset

Olen melko valmis aloittamaan kasvien kasvatuksen.

En ole koskaan onnellinen tai valmis kasvatuslaatikon suunnittelussa. Se on tarkoituksellisesti suunniteltu poistamaan, vaihtamaan ja muuttamaan osia.

Parantamisen varaa on vielä paljon. Ja elektroniikan, antureiden, automaation ja robotiikan lisäämiseen. AI myös.

Oma tutkimus rinnastaa tätä hanketta hienosti. Tässä kuussa olen käynnistämässä T & K -yritystä, joka keskittyy arkkitehtoniseen teknologiaan, AG -tekniikkaan, laserkartoitukseen ja -projisointiin sekä syvän avaruuden rakenteisiin. Minulla on konsepteja Venuksen korkean korkeuden anturille ja autonomiselle "kasvihuone" -rakennukselle, joka pysäköidään Maa-Kuu Lagrangen pisteeseen L5.

NASA sallii materiaaliensa oikeudenmukaisen käytön niin kauan kuin lihapullon logoa ei käytetä.