monume(설민식, 이아현, Bea)_Lunar Basecamp Using Scissors & Bagging System With Moon Regolith
우리가 설계한 "거의" 모든 건축물은 지구 위에 존재한다, 앞으로는 과연 어떨까?
인류가 달에 도착했을 때 가장 위험한 요소 중 하나는 방사선이다. 콘크리트나 납은 훌륭한 방사선 차폐재이나 지구로부터 운반하기에는 무게가 상당하다. 많은 선행 연구에서, 달의 토양을 두껍게 쌓는 것이 우주선(cosmic ray)으로부터의 보호에 효과적이라고 한다. 그렇다면 달의 토양을 어떤 방식으로 쌓으면 좋을까?
여름 물놀이에 사용되는 튜브를 생각해보면, 튜브에 공기를 채우면 튜브는 자신의 형태를 유지한다. 이 원리를 적용해, 잘 찢어지지 않는 튼튼한 튜브를 접어서 달에 가져가고, 여기에 달의 토양을 채워넣어 방사선 차폐 벽을 세우는 방식을 구상했다. 이 벽체의 하중을 견디는 구조 시스템을 지구에서 설계 및 제작하여 현장에서 조립하는 방식을 채택했다. 본 프로젝트는 지구에서 실험 가능하도록 물성의 화학적 성질은 최소한으로 고려하고 물리적인 성질에 초점을 맞추어 설계하였다.
달의 지질학적 특성으로 인해 건축물은 열 팽창과 수축을 반복하게 되어 재료에 큰 무리가 가해질 수 있다. 달의 자전축은 1.5˚ 기울어져 있어, 위도 88.5˚ 이상의 지역에서는 하루 종일 해가 지지 않는 백야와 하루 종일 해가 뜨지 않는 극야로 이루어진다. 고도가 높은 지역을 선택하면 극야에도 태양빛을 받을 수 있다. 이에 따라 본 프로젝트는 섀클턴 크레이터의 가장자리 일부인 89.70˚S, 130.05˚E를 최적의 사이트로 선정했다. 본 프로젝트는 약 1조 2400억 원의 예산을 바탕으로 진행되며, 신체에 미치는 방사선 영향을 Oltaris를 통해 확인하였다. 방사선 차폐를 위한 월면토를 쌓는 방식으로 scissors system과 bagging system을 결합한 모듈을 설계했다. 본 프로젝트에서 만들어진 베이스캠프는 앞으로 있을 유인 달 탐사에서 반영구적으로 사용될 것이다.
"Almost" all the structures we have designed exist on Earth, but what will the future hold?
One of the most significant hazards humans will face upon reaching the moon is radiation. While concrete and lead are excellent shielding materials, their considerable weight makes transporting them from Earth highly inefficient. Many studies suggest that thick layers of lunar soil (regolith) are effective in protecting against cosmic rays. Thus, our project focuses on designing radiation shielding walls using lunar soil.
Consider the concept of an inflatable tube used for summer water activities. When filled with air, the tube maintains its shape. Applying this principle, we propose bringing sturdy, tear-resistant tubes to the moon, filling them with lunar soil to create radiation shielding walls. These walls will be supported by a structural system designed and manufactured on Earth, which will be assembled on-site. This project emphasizes the physical properties over the chemical properties of materials to ensure feasibility for Earth-based experimentation.
Due to the geological characteristics of the moon, buildings will undergo thermal expansion and contraction, which can put significant stress on materials. The moon's axial tilt is only 1.5 degrees, meaning regions above 88.5 degrees latitude experience continuous daylight or darkness, known as polar day and night. Selecting a high-altitude area allows for sunlight even during the polar night. Therefore, we have chosen the rim of Shackleton Crater, located at 89.70°S, 130.05°E, as the optimal site for this project. This project operates with a budget of approximately 1.24 trillion KRW. The radiation impact on the human body has been assessed using Oltaris. To construct radiation shielding, we have designed modules that combine the scissors system and bagging system. The base camp established by this project is intended for permanent use in future manned lunar missions.