ES1258699U - Hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo extraterrestre. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo habilitado para ser un hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales, frutas, plantas, cereales, legumbres, así como de todo aquello potencialmente cultivable en un cuerpo celeste, que comprende y está formado por: un cuerpo principal (1) situado en la base de este donde se encuentra toda la electrónica (2) que permite la monitorización, control y empleo de la inteligencia artificial, subsistemas principales compuestos por sensores y actuadores (3), una parte expandible desplegable (4) localizada en la parte superior del ingenio o instrumento y un sistema de semillero para localizar las semillas del cultivo (5) caracterizado porque dicho hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo en cuerpos celestes comprende un sistema desplegable, expandible y adaptable, que genera en su parte superior una ampliación de la cámara original que permite el aumento de volumen para así garantizar que el cultivo pueda germinar y crecer en un lugar con mayor espacio aumentando de esta manera el tamaño inicial del dispositivo inventado.
Description
DESCRIPCIÓN
Hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste
Sector de la técnica
Ya en 2016 se empezó la construcción de una cápsula para estudiar cómo iba a ser el crecimiento de plantas en la Luna por parte de Green Moon Project. La idea era analizar cómo iban a ser los efectos de la gravedad lunar, vector de igual dirección y sentido que la gravedad terrestre pero seis veces menor en su magnitud. A finales de 2018, China envió a la cara oculta de la Luna la misión Chang’e 4 en cuyo aterrizador iba una pequeña cápsula que en enero de 2019 lograra que brotase la primera planta de algodón en un cuerpo celeste. Estas cápsulas planteaban ser presurizadas y con una serie de sensores y dispositivos electrónicos que permitieran medir diferentes variables biodinámicas de las plantas. La idea era que la planta tuviera todo de lo que requiere para germinar, así como crecer y que pudiera hacerlo sobre cualquier cuerpo celeste, aunque en este caso fuera más enfocado a la Luna. Desde entonces, Green Moon Project y el Centro de Exploración Espacial Chino (COSE) del Ministerio de Educación de la Universidad de Chongqing han sumado fuerzas para seguir cooperando y progresando en esta materia. De igual manera, Green Moon Project sigue abierto a la colaboración junto con cualquier otra institución a nivel global bien pública como pueda ser la NASA o la Agencia Espacial Europea o bien cualquier otro ente privado cuyo fin sea el de la exploración espacial y es por este motivo por el que continúa trabajando en esta dirección para así arrojar más luz sobre el cultivo en otros cuerpos celestes y de esta forma ayudar en la habitabilidad de las futuras misiones humanas al Espacio.
Se sabe que el cultivo se hace esencial para la futura habitabilidad humana en los distintos cuerpos celestes cuando se vayan realizando las próximas misiones tripuladas. El ser humano está destinado a convertirse en una especie interplanetaria sostenible si pretende sobrevivir y perdurar en el tiempo y el espacio. Es por este motivo que garantizar los cultivos y aquellos lugares donde estos se puedan llevar a cabo es esencial puesto que es la forma más barata, sostenible y natural de proveer de alimentos y oxígeno a las distintas tripulaciones de astronautas, así como de reducir el dióxido de carbono que se encuentre en los hábitats en los que se muevan. Garantizar que la germinación, crecimiento y fotosíntesis de plantas (incluyéndose vegetales) se plantea como algo más que necesario. Disponer de hábitats automatizados y adaptables que vayan analizando cómo es el crecimiento de vegetales en distintos cuerpos celestes se sitúa como algo realmente muy importante.
Puesto que mandar cualquier cosa al espacio exterior suele ser muy caro y normalmente los espacios para ello son muy reducidos y limitados, a la hora de estudiar el crecimiento de las plantas y vegetales (cualquier cultivo en cuestión) surge un gran problema. Resulta que las cápsulas desarrolladas hasta el momento tanto por Green Moon Project como por el COSE tenían una altura máxima definida que no podía variar. Esto supone un gran límite puesto que las plantas que se enviaban no podían tener un gran crecimiento ya que de tenerlo sus tallos y hojas chocarían rápidamente con el techo interior de la cápsula. Esto limita los ensayos por ejemplo con trigo que es bien sabido por todos que se trata de un cultivo muy popular y es un componente muy presente en la alimentación de muchos millones de personas a nivel global. El presente modelo viene a resolver dicho problema de limitaciones espaciales sin variar mucho las condiciones iniciales como son las restricciones de espacio que se siguen teniendo cuando se habla de misiones espaciales. Por ello, al pasar a realizar los ensayos en este hábitat
expandible se consigue que la cápsula se vaya adaptando al crecimiento progresivo de cualquier tipo de planta o cultivo de forma que no se vea limitado por condiciones de espacio.
Hay que imaginar que el hábitat expandible va a ser como un acordeón que va a ir abriéndose y expandiéndose hacia arriba de forma simultánea a cómo la planta va libremente creciendo en su interior. De esta forma se mantiene a la planta dentro de una atmósfera protegida en cualquier posible cuerpo celeste donde se haya localizado la cápsula y donde las condiciones para la vida vegetal no sean aún aquellas que propicien su germinación y crecimiento como según sí lo hacen en la Tierra. Al crear este hábitat expandible, adaptable y autónomo basado en el uso de sensores y de la inteligencia artificial para estudiar el crecimiento de plantas y del cultivo en sí, se tendrá en cuenta diferentes variables como son la radiación bien cósmica tanto como solar recibida en el interior de la cápsula, la luminosidad, el crecimiento mismo de la planta, el agua, la humedad tanto en el aire dentro de la cápsula como la humedad del suelo o regolito sobre el que esté germinando la semilla o creciendo la planta, el dióxido de carbono o el oxígeno entre otras variables. Será necesario usar diferentes sensores que combinen una serie de sistemas electrónicos para este entorno inteligente de manera que mediante el uso de la inteligencia artificial se pueda ir valorando el crecimiento de la planta y de esta forma el hábitat expandible de manera autónoma pueda ir adaptándose al ser guiado por el crecimiento de la planta.
La idea es que se pueda enviar, previamente a las misiones tripuladas, estos hábitats expandibles automatizados y autónomos a distintos cuerpos celestes para poder ir haciendo ensayos sobre cultivo en lugares a los que más tarde llegará el ser humano; se trata de ir anticipándonos, adelantándonos y así de esta forma ganar tiempo de experimentación para estar más preparados para el futuro interplanetario que está por venir.
Antecedentes de la invención
No se ha observado que se hayan inscrito dispositivos similares al anteriormente descrito.
Explicación de la invención
Este hábitat expandible y adaptable ingeniado para el cultivo de vegetales y plantas de manera autónoma en un cuerpo celeste reivindicado se caracteriza principalmente por usar toda la información inteligente de la que dispone para ser usada en la adaptación de su estructura exterior y así de esta manera ir creciendo al aumentar de volumen y tamaño conforme la planta o el cultivo va creciendo en su interior. La principal novedad que se plantea es el hecho de combinar esa característica expandible y adaptable que, sumada al uso de una serie de sensores, actuadores y de la inteligencia artificial, hará que el hábitat se vaya expandiendo y, en definitiva, creciendo conjuntamente como así también lo vaya haciendo la planta.
Se ha de recordar que puesto que en las misiones espaciales hay enormes restricciones en materia de espacio (sirva la redundancia, pero con distinto significado) el concepto que se plantea viene a proponer una alternativa para que así se logre reducir el volumen ocupado por lo enviado en una misión espacial a un cuerpo celeste. Hay que pensar que, si se envía el cultivo preparado con sus semillas, su atmósfera, su tierra (o análogo) y todo listo para comenzar con la germinación de las semillas de las plantas se observa que el espacio ocupado al principio será muy pequeño comparado con lo que vendrá
más adelante una vez la semilla haya germinado y posteriormente la planta haya crecido acordemente. Es por ello por lo que siguiendo el planteamiento de la Naturaleza en su miniaturización inicial (véase la semilla) y combinándolo con el soporte que ofrece la Ingeniería (véase el hábitat expandible inteligente que de manera autónoma se adapta al crecimiento de esa planta o cultivo y el cual se plantea aquí) se logra así aunar ambas cosas de forma que el soporte ingenieril definido se adapta al crecimiento de la planta consiguiendo una enorme reducción de espacio inicialmente en el envío del hábitat autónomo y expandible a un cuerpo celeste. Esta reducción inicial de volumen (que posteriormente se expande y es considerablemente aumentado) implicaría más facilidad para enviar una mayor cantidad de hábitats expandibles de cultivos autónomos a distintos cuerpos celestes y así aumentar las posibilidades de estudio sobre la germinación y crecimiento de plantas y vegetales en otros cuerpos fuera de la Tierra; logrando, una vez que estos hábitats se hubieran expandido completamente, un aumento considerable de volumen, esto es, al doble del inicial como mínimo en un principio. La idea se apoya en lo mismo que se comentó anteriormente: ir adelantando los ensayos de cultivos in situ en los diferentes cuerpos celestes a los que potencialmente podría llegar el ser humano en el futuro. Para antes de que hayan llegado ya se tendrá que haber entendido cómo es el cultivo de plantas y vegetales allí puesto que son esenciales ya que (por lo general siempre y más concretamente en el espacio exterior) las plantas se encargan de reducir el dióxido de carbono, producir oxígeno, así como servir de alimento; esto es clave de cara a las futuras misiones tripuladas a otros cuerpos fuera de la Tierra.
Este hábitat expandible y adaptable ingeniado para el cultivo de vegetales y plantas de manera autónoma en un cuerpo celeste reivindicado está constituido por un compartimento principal de forma aproximadamente cilíndrica cuyo volumen interior podría ser reducido o ampliado gracias a la maniobrabilidad ofrecida por los distintos pliegues, con los que se delimita su estructura plegable a modo de fuelle, dispuestos de forma que puedan facilitar así un movimiento similar al que tendría un acordeón. El diseño plegable permite adaptarse y ajustarse fácilmente al crecimiento de la planta o del cultivo que se pretenda realizar sobre el cuerpo celeste seleccionado. En la base de este se localizaría el semillero donde se encontraría las semillas, así como la tierra donde tendría lugar el cultivo. De nuevo, lo principal que se logra es el incremento de volumen de forma autónoma y adaptable. Esto es algo que no se ha visto anteriormente. Se logra así evitar problemas de limitación de espacio para el crecimiento del cultivo gracias al empleo combinado de la superficie plegable expandible sumado a la inteligencia artificial y la ingeniería de control y monitorización definida. Se logra aumentar el volumen de la cámara interior del hábitat.
Puesto que lo que se pretende es favorecer el crecimiento de plantas y su cultivo en cuerpos celestes, las variables que más difícilmente se plantearan como controlables serán: la gravedad del cuerpo celeste, la presión, así como la radiación cósmica (y también, por ejemplo, la de la estrella más cercana del sistema en el que se encuentre este cuerpo celeste; en el caso del Sistema Solar, la radiación principal proveniente sería la solar que es la de su estrella que sería el Sol)
El invento que se describe viene a dar soporte ingenieril para proteger en la medida de lo posible al cultivo o a la planta de esa radiación. De igual forma se ha de garantizar que la presión en el interior del hábitat expandible y adaptable es similar a como lo sería en la Tierra para así reducir el estrés de la planta y favorecer su crecimiento. Se conoce que la presión ideal para el crecimiento de las plantas sería aquella que encontramos sobre la Tierra al nivel del mar que es de 101325 Pa. Las plantas han ido evolucionando durante millones de años para adaptarse a casi cualquier escenario sobre la Tierra;
dando el salto de los mares y océanos como algas para pasar a convertirse en plantas con el paso del tiempo. Es por eso por lo que cuando se llegue a un cuerpo celeste, aun no dudando de la capacidad de adaptación de las plantas, sería interesante ponerle las cosas cuanto más fáciles mejor. Por ello, aun siendo conscientes de que la presión ideal para las plantas a la que habría que mantener el interior del hábitat expandible sería de 101.325 Pa, habrá que tratar siempre de garantizar que la presión total se sitúe alrededor de este valor.
Debido a la importancia de la composición interior de la atmósfera del hábitat expandible (por ejemplo, que la cantidad de oxígeno se mantenga en niveles similares a los encontrados en la atmósfera terrestre, esto es del 21% de oxígeno en la composición total) junto con la presión total interior, la humedad tanto del ambiente como de la tierra de cultivo, la luminosidad, la radiación deberá de ser siempre controlada y monitorizada por una serie de sensores que conectados al ordenador de a bordo de monitorización del cultivo irán chequeando constantemente que todos estos valores sean los adecuados. Este controlador y actuador a la vez se encargaría de encender y apagar las luces que favorecerían la fotosíntesis de la planta (cuyos colores identificados dentro del espectro visible de la luz son el azul, el rojo y el rojo lejano) así como de hacer un riego con agua en la tierra (o análogo) en la que se encuentran las raíces de la planta de manera totalmente autónoma e inteligente atendiendo a diferentes parámetros monitorizados. La idea es que el sistema de control de a bordo identifique, mediante la toma de imágenes, así como el uso de sensores, las diferentes partes que suman el todo que es el hábitat expandible y así haciendo uso de la inteligencia artificial y del sistema de control definido se pueda ir identificando qué es lo que falta en el hábitat expandible e irlo equilibrando o aportando para garantizar el desarrollo del cultivo de forma exitosa.
Este ingenio, aunque haya sido diseñado (como se puede ver en los dibujos presentados) de forma cilíndrica para una 1U (cubo de 10 cm de lado muy común en el ámbito del espacio para satélites -CubeSats- y cargas de pago) puede ser fácilmente extrapolado a cualquier otro tamaño y forma. Pudiendo este tener, por ejemplo, tanto forma cúbica como bien cilíndrica. Se logra al final obtener el volumen de la cámara interior correspondiente a 2U partiendo originalmente de 1U.
También se va midiendo el crecimiento de la planta a través de imágenes tomadas por una cámara integrada en el ingenio y el sistema de inteligencia artificial irá mandando las órdenes de manera totalmente autónoma para que expanda o despliegue poco a poco la superficie plegable que conforma el hábitat expandible o adaptable. Por ejemplo, cuando este sistema de inteligencia artificial viera y reconociese que la planta va creciendo, este podría inicializar los mecanismos que hagan que tenga lugar el despliegue del fuelle que da esa forma inicialmente variable al hábitat expandible y adaptable hasta lograr mediante el movimiento del mecanismo (que pudiera estar conformado por un sistema motor, piñón y cremallera en el interior del hábitat para así activar la expansión del fuelle) su forma final, estable y completamente expandida. Otro ejemplo del uso del sistema de inteligencia artificial más concretamente sería que el sistema identificaría mediante los sensores que hay una disminución de la humedad en el terreno donde tiene lugar el cultivo, tras esto y mediante el uso de la inteligencia artificial se harían las matemáticas necesarias de manera totalmente autónoma y se vertería al interior del gran sistema o hábitat expandible la cantidad de agua necesaria mediante la activación de un actuador para contrarrestar esa falta de humedad en el suelo donde se está produciendo el desarrollo del cultivo. En este concepto, hay que tener siempre en mente que se llevaría desde la Tierra la tierra (o análogo) sobre la que germinaría la semilla y se trata de un sistema cerrado donde no hay intercambio de
materia con el exterior. En términos básicos y conocidos por todos, podría decirse que se lleva el tiesto o maceta donde se tiene la tierra y la semilla y una vez que esta se encuentre en el cuerpo celeste se regaría para proceder con el inicio del cultivo o mantener el crecimiento de la planta. La principal innovación que se plantea aquí es el sistema de hábitat expandible con el diseño de superficie extensible plegable combinado con todo el sistema de monitorización mediante sensores y control a través de diversos actuadores para dar un claro contexto al sistema que se está definiendo a través del empleo de la inteligencia artificial.
Precisamente y relativo al tema de las semillas se plantean varios aspectos. Uno es el de localizar las semillas entre la tierra (o análogo) y luego, una vez que el hábitat expandible y autónomo haya llegado a la superficie del cuerpo celeste, proceder a regar el conjunto. De esta forma la germinación de las semillas comenzaría únicamente cuando el hábitat se localizase bajo los efectos de la gravedad de ese cuerpo celeste en particular. Así podría analizarse cómo sería el cultivo específicamente en ese cuerpo celeste pudiéndonos adelantar así a la llegada del ser humano e ir de esta forma avanzando. Por otro lado, se plantea una opción que bien puede dejar las semillas aisladas del regolito o tierra sobre el que tendría lugar el cultivo. La idea sería que la mezcla de tierra y agua o humedad en el regolito estuviera ya preparada de forma que las semillas únicamente se liberasen de manera equiespaciada sobre la superficie de la tierra mediante un mecanismo rotacional y mejorado de liberación de semillas; sería justo en el momento en el que fueran liberadas sobre la superficie del regolito en el que empezarían a germinar siempre bajo las condiciones gravitatorias del cuerpo en el que se encuentren. De esta forma los datos obtenidos corresponderían únicamente a las condiciones de ese nuevo lugar sin ningún tipo de distorsión o posible ruido. Por ejemplo, imagine que se mandan las semillas ya comenzando a germinar cuando estas fueran a ser lanzadas en un cohete desde la superficie de la Tierra; esto es lo que se pretende evitar con los conceptos anteriormente propuestos. Lo importante de todo este proyecto es lograr generar las condiciones idóneas para que las plantas o cultivos crezcan adaptándose en la medida de lo posible a los futuros lugares a los que estos hábitats expandibles y autónomos vayan a ser enviados y así comprender y entender cómo serían los cultivos en estos cuerpos celestes.
Por todo lo anterior y centrándose la explicación a lo que aquí se plantea como la novedad y la actividad de más inventiva que es solicitada para ser reconocida, el sistema de hábitat expandible con el diseño de mecanismo desplegable sumado y combinado con toda la tecnología de inteligencia artificial, así como los sensores y actuadores, hay que tener en cuenta la importancia del mecanismo para que este se expanda y adapte. De nuevo, una vez que la planta vaya creciendo y el sistema de inteligencia artificial anteriormente definido reconozca ese crecimiento, este podría dar la señal de inicialización del mecanismo para que el hábitat expandible que emplea el diseño plegable (inspirado, tal vez, por la enorme versatilidad y optimización de espacio de forma tan eficiente que ofrecen los pliegues del origami japonés) fuera desplegado o expandido. El objetivo final es en sí el de ir controlando todas las variables posiblemente manejables dentro del hábitat expandible y autónomo para favorecer en la medida de lo posible el crecimiento de vegetales y plantas, y así entender cómo sería el cultivo en diversos cuerpos celestes, que ayudará a alimentar y a proveer de oxígeno así como reducir de dióxido de carbono (pudiendo incluso llegar a colaborar como fuente de energía) para que el ser humano se expanda a otros lugares del Universo y se convierta en una especie interplanetaria sostenible.
Breve descripción de los dibujos
Para facilitar la comprensión de todo lo que se ha presentado, se acompañan unos dibujos en los que, de forma esquemática y únicamente a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización para el tamaño de 1U que, una vez desplegado, sería de 2U.
La figura 1 es una vista en alzado del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención en su disposición plegada;
La figura 2 es una vista en planta del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención en su disposición plegada;
La figura 3 es una vista en perfil del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención y del que debido a su simetría exterior únicamente se ha representado visto desde un lado en su disposición plegada;
La figura 4 es una vista en alzado del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención en su disposición desplegada;
La figura 5 es una vista en planta del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención en su disposición desplegada;
La figura 6 es una vista en perfil del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención y del que debido a su simetría exterior únicamente se ha representado visto desde un lado en su disposición desplegada;
La figura 7 es una vista en alzado en sección del dispositivo representado en la figura 1;
La figura 8 es una vista en alzado en sección del dispositivo representado en la figura 4;
La figura 9 es una representación tridimensional sobre el plano del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención en su disposición plegada; y
La figura 10 es una representación tridimensional sobre el plano del hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención en su disposición desplegada.
Siguiendo los dibujos se puede observar las distintas partes que hay en el hábitat expandible y adaptable. Se puede apreciar el compartimiento base situado en el cuerpo principal (1) sobre el que se encuentra la superficie plegable (4) que será la que al expandirse y desplegarse logrará un aumento de volumen en el interior de la cámara del hábitat. En los dibujos se puede observar la versión tanto del hábitat plegado como
la versión desplegada gracias a la expansión de la superficie plegable (4) que permite ese aumento de volumen interior del hábitat encapsulado.
En el cuerpo principal (1) se localiza toda la parte de sistemas electrónicos (2), sensores y actuadores (3) así como el semillero (5) sobre el que tendrá lugar el cultivo. Al aumentar el volumen en la parte expandible (4) del hábitat, se permitirá que el cultivo y su estudio no se vea tan limitado por restricciones espaciales y así, en términos generales, se vea optimizado para poder ser enviado en misiones espaciales ocupando un espacio inicial reducido al estar originalmente plegado.
Realización preferente de la invención
En las figuras 7 y 8 se muestra una primera realización del dispositivo habilitado para ser hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la presente invención, que pueda estar formado por una pluralidad de módulos o por un único módulo. Se observa en su fase plegada, así como desplegada.
El hábitat comprende los siguientes componentes, identificados por las correspondientes referencias numéricas:
1. Cuerpo principal del hábitat. Es la estructura sólida y principal del hábitat. En él se encuentra todos los sistemas electrónicos, sensores y actuadores, así como el semillero y la parte expandible que componen el hábitat.
2. Electrónica. Es la encargada del control de todos los sensores y actuadores, así como de la monitorización del hábitat encapsulado en su conjunto. Ordenador principal del hábitat y responsable del empleo razonado de la inteligencia artificial para el control del hábitat.
3. Sensores y actuadores. Integrado por todos los sensores de presión, temperatura, humedad, luminosidad, oxigeno, dióxido de carbono, radiación, así como una cámara fotográfica y/o vídeo. De igual forma, una serie de actuadores como son: bolsa de agua para el riego, resistencia eléctrica para el control de la temperatura, panel de luces (LEDs) así como el mecanismo motorizado piñóncremallera para realizar el despliegue de la parte plegada del hábitat.
4. Parte expandible desplegable. Es la principal característica reivindicada en esta invención. Se trata de una superficie conformada por una serie de pliegues que le permite expandirse cuando sea conveniente de forma que aumente el volumen interior del hábitat.
5. Semillero. Se trata del lugar sobre el cual tendrá lugar el cultivo bien de vegetales, plantas, cereales, legumbres, así como de todo aquello potencialmente cultivable en un cuerpo celeste. En él se encontrarán las semillas de todos estos.
La idea es lanzar en un cohete el hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de vegetales, cereales, frutas, legumbres y plantas en el interior de algún módulo o aterrizador espacial y únicamente cuando este se haya posado sobre el cuerpo celeste en cuestión daría comienzo al proceso de cultivo. Toda la electrónica (2) reconocería la situación para comenzar con el cultivo. Por una parte, la información procedente de los sensores (3) permitiría activar los actuadores (3) gracias a todo el razonamiento lógico llevado a cabo de manera autónoma por parte de la unidad electrónica de control (2) en la que se realiza la monitorización completa de todos los subsistemas incluidos en el sistema principal integrado por el hábitat en sí.
Una vez que el hábitat se encontrara posado en el cuerpo celeste, el sistema liberaría las semillas en el semillero (5) sobre el cual tendrá lugar el cultivo y en el que habrá tierra o cualquier análogo sobre el que poder desarrollar la germinación de las semillas y posterior crecimiento del ser vegetal. De forma constante los sensores (3) irán tomando datos e información que enviarán a la parte de procesamiento localizada en la sección de electrónica (2) para que allí, mediante el empleo de la inteligencia artificial, se vaya suministrando el agua necesaria, así como variando la intensidad de la luz operativa atendiendo a ciclos horarios gracias a los subsistemas dedicados a ello en sens0res y actuadores (3) dentro del cuerpo principal (1) en el hábitat. La cámara fotográfica y/o vídeo (3) irá tomando fotos siguiendo intervalos temporales de igual duración. La unidad principal de procesamiento electrónico (2) del hábitat revisará toda la información de la que disponga para ir monitorizando el crecimiento del cultivo y en función de ello bien podrá o desplegar completamente la superficie plegable (4) del hábitat o bien podrá irla desplegando poco a poco atendiendo al crecimiento que vaya logrando el cultivo. Para ello el ordenador de a bordo (2) mandará una señal de actuación al sistema motorizado piñón-cremallera (3) para que así este continuara con el despliegue de la superficie desplegable (4) del hábitat expandible y adaptable. Todo esto podrá hacerlo el hábitat encapsulado de manera autónoma gracias al empleo de la inteligencia artificial, su conjunto de sensores y actuadores (3) así como su electrónica (2) de a bordo pudiéndose toda la información obtenida acerca del desarrollo del cultivo ser enviada a la Tierra o al centro principal de procesamiento de información fuera del cuerpo celeste. La idea principal sería adaptar el estudio asignado a cada cultivo al ciclo de desarrollo y crecimiento de la planta; esto será lo que principalmente determine la duración en días terrestres del estudio en sí de un determinado cultivo.
Aplicación industrial
Se fabricará el hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste, objeto del presente Modelo de Utilidad, con los materiales apropiados a sus elementos y componentes. Por una parte, el cilindro base se fabricará en titanio. En él se encontrará todos los componentes principales, sensores, actuadores, así como elementos electrónicos que son el cerebro de este ingenio. T ambién habrá piezas fabricadas por impresión 3D en su interior. Por otra parte, la parte expandible o desplegable se fabricará bien en Kevlar, así como pudiéndose cubrir este con regolito basáltico (como el de las posibles superficies de los cuerpos rocosos sobre los que se vaya a localizar el hábitat; por ejemplo, la Luna o Marte) puesto que se han realizado una serie de estudios en los que se observa que unas pocas micras de este material garantizan una protección muy elevada ante la radiación cósmica.
Claims (7)
1. Dispositivo habilitado para ser un hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales, frutas, plantas, cereales, legumbres, así como de todo aquello potencialmente cultivable en un cuerpo celeste, que comprende y está formado por: un cuerpo principal (1) situado en la base de este donde se encuentra toda la electrónica (2) que permite la monitorización, control y empleo de la inteligencia artificial, subsistemas principales compuestos por sensores y actuadores (3), una parte expandible desplegable (4) localizada en la parte superior del ingenio o instrumento y un sistema de semillero para localizar las semillas del cultivo (5) caracterizado porque dicho hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo en cuerpos celestes comprende un sistema desplegable, expandible y adaptable, que genera en su parte superior una ampliación de la cámara original que permite el aumento de volumen para así garantizar que el cultivo pueda germinar y crecer en un lugar con mayor espacio aumentando de esta manera el tamaño inicial del dispositivo inventado.
2. Dispositivo ideado para servir como hábitat expandible y adaptable especialmente adaptado para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el diseño correspondiente a la parte plegada, expandible y adaptable (4) irá desplegándose y aumentando su volumen bien de forma automática o bien pudiendo ir adaptando el volumen de la cámara que se va desplegando en función del análisis que se vaya realizando de la información obtenida de los distintos sensores y actuadores (3), y analizada de forma autónoma por la parte electrónica (2) situada en el cuerpo principal (1).
3. Dispositivo ideado para servir como hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende una cámara de espacio interior habilitada para garantizar la habitabilidad del cultivo de vegetales y plantas conformada por una parte fija localizada en su parte inferior que es el cuerpo principal (1) así como una parte plegable y expandible (4) situada en su parte superior.
4. Dispositivo ideado para servir como hábitat expandible y adaptable especialmente adaptado para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la reivindicación 2, gracias a su diseño plegable (4) que al ir desplegándose genera una ampliación de volumen de la cámara original localizada en el cuerpo principal (1), en el interior del hábitat encapsulado que ofrece, al cultivo que se vaya a desarrollar, unas condiciones óptimas para alumbrar vida vegetal en un cuerpo celeste gracias al diseño planteado en esta invención de diseño plegable (4) sumado a toda la parte electrónica (2) conformada por tecnología del tipo Arduino o Intel Edison, entre otros, con sus sensores y actuadores (3).
5. Dispositivo ideado para servir como hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la reivindicación 3, que contiene una serie de sensores de presión, temperatura, humedad, luminosidad, oxígeno, dióxido de carbono, radiación y una cámara fotográfica y/o vídeo localizados todos ellos en la parte reservada (3) para tal fin dentro del hábitat encapsulado así como cualquier otro actuador
que pudiera servir en la mejora del objetivo que se plantea como es el del cultivo de vegetales y plantas en un cuerpo celeste.
6. Dispositivo ideado para servir como hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la reivindicación 3, que contiene una serie de actuadores como la bolsa de agua fabricada en material elástico que permite el riego cuando sea ordenado por parte del sistema de control, la resistencia eléctrica que en función de la corriente eléctrica que la atraviese generará una mayor o menor temperatura la cual ayudará a mantener las condiciones de habitabilidad para la vida vegetal en el interior del hábitat, el panel de luces (por ejemplo: LEDs o diodos emisores de luz) que favorecen la fotosíntesis cuyos colores dentro del espectro visible de la luz serían el azul, el rojo y el rojo lejano pudiéndose variar los valores de las intensidades de cada uno de ellos para favorecer según qué punto de interés a ser desarrollado o motivado en la fisiología del vegetal o de la planta que se cultiva, y el mecanismo conformado por un sistema mecánico compuesto por un motor combinado con un sistema piñón-cremallera cuyo desplazamiento permitiría activar el despliegue de la parte expandible del hábitat todos ellos localizados en el cuerpo principal (1) concretamente en la parte de sensores y actuadores (3) que se describe en esta invención así como cualquier otro actuador que pudiera servir en la mejora del objetivo que se persigue como es el del cultivo de vegetales y plantas en un cuerpo celeste todo ello alimentado por una fuente de alimentación bien pudiendo ser interna en el sistema descrito o procedente de la luz de la estrella más cercana a la que el dispositivo se encontrase localizado como pudiera ser el Sol en el Sistema Solar mediante el uso de paneles fotovoltaicos.
7. Dispositivo ideado para servir como hábitat expandible y adaptable apto para el cultivo de manera autónoma de vegetales y plantas en un cuerpo celeste de acuerdo con la reivindicación 3, en cuya base del cuerpo principal (1) se encuentra un sistema de semillero (5) sobre el que poder localizar las semillas que permitirán el desarrollo del cultivo.
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