JCN: концепция компьютера Vector Equilibrium Food: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Мы открываем трейлер к готовящемуся к выпуску видео «JCN и астронавты; эпическая сказка о еде и развлечениях в космосе».

Что я вынес из видеоконференций проекта, так это то, что мы должны сосредоточиться на пространственных концепциях и получать удовольствие! Я балуюсь …

Я подхожу к этой работе, используя не механистический инженерный подход. Я часто делаю произведения искусства как дополнение ко всем своим проектам и усилиям. Другой подход часто приносит свежие идеи и вдохновение. Потерпи меня здесь.

Мое хобби - садоводство. Я занимаюсь этим уже некоторое время. Я также пишу оригинальную методику садоводства под названием «фрактальное земледелие». Но как садовнику, выращивающему органические продукты, мне приходилось читать повсюду, чтобы понять, что может способствовать росту космического сада. Это совсем другое. Особенно если учесть эпигенетику.

У меня две поставленные цели. Во-первых, чтобы снизить вес до минимума. Вес полезной нагрузки - это все. Общий вес проекта: A: Light Cage, 1331 грамм, B: Root Ball 48 грамм, C: Водяной столб 256 грамм и D: Power 1500 грамм. Общий вес полезной нагрузки составляет всего 3135 граммов; почти половина уходит на блок питания! В противном случае я ставлю перед собой задачу использовать как можно больше методов и машин, доступных мне в моем творческом пространстве.

Это вход профессионального уровня.

Запасы:

Материалы

(2) BTF-Lighting WS2811 Адресная светодиодная лента Ультраяркая 5050 SMD RGB 60 светодиодов / м 20 пикселей / м 5 метров DC12V IP65 Силиконовое покрытие Водонепроницаемость

(1) Система LightingWill из 10 светодиодных V-образных алюминиевых каналов, 1 метр, анодированный, черный, угловой экструзионный. Отрежьте до 24 кусков по 300 мм.

(2) Пластиковый блок питания BTF-Lighting DC12V 6A 72 Вт

(2) Беспроводной радиочастотный контроллер BTF-Lighting WS2811 DC5-12V с 14 клавишами

(1) Маленький персональный настольный USB-вентилятор SmartDevil

(1) Плавающий увлажнитель воздуха Zerone USB Donuts Mini Mist

(1) Пакет для выращивания конопли Terrafibre 40, 5 дюймов x5 дюймов

(1) Упаковочная лента Gorilla и лента двойного размера.

Шаг 1: 2D пространственные концепции

Термин «пространственная концепция» означает для архитектора нечто весьма специфическое. Этот метод анализа направляет руку дизайнера на этапе разработки концепции. Часто эти невидимые строительные линии остаются невидимыми, и все же они есть, давая форму тому, что в противном случае могло бы остаться безграничным. Природные формы тоже следуют своим собственным силовым линиям, которые опровергают сложность, которую мы воспринимаем.

Такие методы - хорошая отправная точка.

В противном случае основная диаграмма помещает источник воды / питательных веществ в самый центр; содержится в воздушном «корневом комке». Листья салата растут в направлении регулируемого света.

Шаг 2: трехмерные пространственные концепции

Концептуальные 3D-схемы также просты, понятны и взаимосвязаны. Усечение данного куба устанавливает зоны обслуживаемых и обслуживающих пространств. Угловые «биты» резервные области для хранения воды, электроники, робототехники и датчиков в будущем развитии.

Усеченный куб называется кубооктаэдром. Это архимедово твердое тело было любимой формой Бакминстера Фуллера по многим причинам. Он даже переименовал его в Vector Equilibrium. Наиболее ценным для этих усилий является тот факт, что кубооктаэдр идеально содержит наиболее плотно упакованные сфероиды; 12 сфер наиболее плотно упакованы вокруг центральной сферы. Границы этого задания 500x500x500 мм позволяют использовать стандартный блок от 150 мм до 175 мм; что идеально подходит для наших целей.

Центральная сфера - это идеал, который непросто распечатать на 3D-принтере. Однако мы можем использовать воображаемые плоскости, которые касаются каждой из сфер, чтобы создать многогранник, называемый ромбическим додекаэдром, имеющий 12 сторон. Эту форму можно напечатать на 3D-принтере с одинарной толщиной стенки; особенно если поверхность зубчатая.

Наконец, усечение ромбического додекаэдра образует куб. И мы вернулись к старту в другом масштабе.

Шаг 3: Концепция орошения на низкой околоземной орбите

Очевидно, что центр куба имеет большое значение. НАСА часто отмечает, что вода в космосе не действует как вода. Я бы сказал, что вода прекрасно действует в космосе. Давайте найдем смысл и творчески воспользуемся этим фактом в свою пользу. Надуть или спустить водяной шар в центральной точке было бы несложно. При необходимости введите в него питательные вещества. Вставьте ультразвуковой пьезоувлажнитель / распылитель на частоте 1,7 МГц. Это будет распылять поверхность водяного шара на микрокапли размером 3-5 микрон, что идеально подходит для поглощения корнями. Это очень хорошо подходит для салата, который является легкой кормушкой и требует меньше питательных веществ. Слишком много питательных веществ в растворе может засорить ультразвуковые фильтры.

У меня возникла идея исследовать это, наблюдая за человеком, который вейпирует в машине впереди меня. Пар полностью заполнил салон автомобиля; каждый уголок и щель.

Я вижу толщу воды как стопку тороидальных форм. Вентилятор типа Dyson, бесщеточный двигатель, шарнирный шарнир и ультразвуковой мистер.

Шаг 4: Концепция наземного орошения

Наземная концепция орошения почти такая же, как и для космоса; за исключением того, что, конечно, он должен учитывать гравитацию. Таким образом, водяной шар необходимо удерживать. И необходимо рассчитать общий вес корневого кома, 12 растений и конструкции башни.

Шаг 5: концепция корневого шара

Корневой шар, напечатанный на 3D-принтере из одностенного PLA (режим вазы), чрезвычайно легкий! При открытии отверстий с помощью дреммеля нужно быть осторожным, поскольку компостируемый пластик довольно хрупкий. Растительный субстрат может быть изготовлен из различных материалов. Я буду пробовать коврики из конопли и чистящие салфетки марки 3M. Я нанесу 3 или 4 ложки агара и вставлю семена салата острием вниз в прозрачное питательное вещество. Агар питает ранние семена, приклеивает их к подушечке и удерживает на месте независимо от ориентации. Надеюсь это работает!

Корни прорастут в подушечку и затем в корневую камеру. Сначала будут продвигаться корни, но вскоре я буду использовать протоколы освещения, чтобы стимулировать развитие листьев.

Шаг 6: концепция световой клетки

Световая клетка - довольно разумное устройство. Он имеет 12 разъемов, напечатанных на 3D-принтере. Я называю их тихоходками. В качестве лонжеронов также используются 24 идентичных алюминиевых 300-миллиметровых светодиодных угловых канала. Эти лонжероны структурно действуют на Земле, но они также обеспечивают ценный теплоотвод для светодиодов.

Обратите внимание, что кубооктаэдр можно рассматривать как состоящий из 4 шестиугольников. Воспользуйтесь этим фактом, когда решите, как лучше всего установить светодиоды. Считайте это вызовом. Я использовал две 5-метровые линейки программируемых светодиодных лент Ultrabrite с регулируемой яркостью на 12 В. Я могу заставить их делать почти все.

Обратите внимание, что «крест» лонжеронов находится прямо над каждым из растений. Самый большой источник света - над головой. Меньший свет обеспечивает свет с боков.

Также обратите внимание, что вершины корневого комка - это самые открытые места между растениями. Это было бы идеальным местом для размещения будущих микровентиляторов по мере необходимости.

Шаг 7: Конструкция световой клетки

Должно быть довольно очевидно, как собрать световую решетку. 24 лонжерона и 12 угловых соединителей. На двух разъемах напечатаны отверстия для аккуратного направления источника питания.

Также я рекомендую собрать дорожный чемодан, который будет служить проводником, опорой и защитником. Корпус имеет внутренние размеры 500x500x500 мм и считается выходящим за рамки проекта. Это необязательно, но я думаю, что это хорошая идея.

Когда дизайн будет доработан, буду склеивать все вместе. Момент связи должен удерживаться. Но пока что лонжероны и разъемы скреплены упаковочной лентой Gorilla. Клейкая лента на обратной стороне светодиодов бесполезна. Снимите это. Я использую мазки двойной липкой ленты Gorilla, чтобы удерживать световые полоски на месте.

Шаг 8: опорные элементы

Вот фотографии моей испытательной станции вентилятора и увлажнителя и моего рабочего места.

Шаг 9: выводы

Я почти готов начать выращивать растения.

Я никогда не буду доволен или закончен с дизайном ящика для выращивания. Он специально разработан для снятия, замены и модификации деталей.

Есть еще много возможностей для улучшений. И за добавление электроники, датчиков, автоматики и робототехники. AI тоже.

Мое собственное исследование хорошо согласуется с этим проектом. В этом месяце я открываю научно-исследовательскую фирму, специализирующуюся на архитектурных технологиях, технологиях AG, лазерных картах и проекциях, а также структурах дальнего космоса. У меня есть идеи для высотного зонда Венеры и автономной «тепличной» конструкции, которая будет припаркована в точке Лагранжа Земля-Луна L5.

НАСА разрешает добросовестное использование своих материалов до тех пор, пока не будет использоваться логотип с фрикадельками.