De mens heeft nooit genoeg. Ondanks allerlei vrome pleidooien voor energiebesparing komt daar erg weinig van terecht. De vraag is dan hoe wanhopig de mens in de toekomst op zoek zal gaan naar methoden om nog meer zonne-energie te ‘oogsten’. Zo’n ‘oplossing’ zouden zegeheten Dysonzwermen kunnen zijn, vernoemd naar Freeman Dyson die dat idee geopperd heeft. Dat zou de aarde aanzienlijk opwarmen (zo’n 140°C) vreest Ian Marius Peters van het Helmholtzinstituut voor hernieuwbare energie en daarmee de aarde voor leven onleefbaar maken.
Dyson stelde in Science in 1961 voor dat een technisch geavanceerde beschaving haar zon zou kunnen omhullen met een schil, bestaande uit (losse) grote bewoonbare eenheden. In de wetenschapsfictie is dit idee wel vervormd tot een solide schil die de zon geheel omgeeft. Het idee van een Dysonzwerm is puur een hypothetisch concept, een theoretische megastructuur bestaande uit talrijke satellieten of iets soortgelijks die rond een ster draaien om de energie ervan op te vangen en te benutten.
In tegenstelling tot de vaste schil van een Dysonbol, vertegenwoordigt een zwerm een technisch minder grote uitdaging, waardoor stapsgewijze een structuur mogelijk is naarmate de energiebehoefte toeneemt. Dat plan is een van de ambitieuste maar potentieel haalbare ideeën van de astrotechniek die uiteindelijk een beschaving in staat zouden kunnen stellen om een ​​aanzienlijk deel van de totale energieproductie van zijn gastster te gebruiken.
Hoewel dat momenteel nog steeds alleen maar theorie is heeft Peters er toch eens wat beter naar gekeken. Het is een idee dat een potentiële oplossing zou kunnen bieden voor de enorme energiebehoeften terwijl we voorzichtige stappen zetten om verder te reizen dan ons eigen zonnestelsel.
Als wij, of welke geavanceerde beschavingen dan ook die daarbuiten zouden kunnen zijn, slagen, dan zouden we/ze worden geclassificeerd als type II op de schaal van Kardasjov. Die schaal wordt gebruikt om het niveau van technologische status van een beschaving te kwalificeren op basis van de hoeveelheid energie die het kan benutten en gebruiken.

Dysonzwermstructuren zullen waarschijnlijk fotovoltaïsche technologie gebruiken om sterrenstraling om te zetten in bruikbare energie. Hun efficiëntie in energieomzetting is sterk afhankelijk van de temperatuur van de zonnecellen en in tegenstelling tot op aarde gebaseerde equivalenten, moeten ze hun warmteuitwisseling in evenwicht brengen met de zon, de ruimte en het enorme oppervlak van hun structuur. Temperatuurregeling van de structuur is een van de grotere uitdagingen die moet worden overwonnen, aangezien deze koel moet blijven voor optimale werking.

Veranderingen

Het is niet alleen de temperatuur van die structuren die problemen oplevert, stelt Peters. Hij bekeek de milieuveranderingen van planeten binnen zo’n schil of zwerm en vroeg zich af of zo’n megastructuur kan worden gebouwd met materialen die beschikbaar zijn in ons zonnestelsel, terwijl de bewoonbaarheid van de aarde behouden blijft (als we ons tot het zonnestelsel zouden beperken). Daar moet het opvangen van sterrenenergie in evenwicht wordt gebracht met de omstandigheden die leven op onze planeet mogelijk maken.

Peters concludeert dat een Dysonschil rond de zon een aanzienlijke invloed zou hebben op het klimaat van de aarde. Kleine bollen die in de baan van de aarde zijn geplaatst, blijken onpraktisch, omdat ze te heet worden voor hun eigen efficiëntie of een te groot effect hebben op de zonne-energie die op onze planeet aankomt. Hoewel grote bollen efficiënte energieomzetting mogelijk maken, zouden ze de temperatuur van de aarde met 140°C kunnen verhogen, waardoor de aarde volledig onbewoonbaar zou worden.

Een compromis zou kunnen zijn om een ​​gedeeltelijke structuur (de Dysonzwerm) te creëren op 2,13 AE (AE is de gemiddelde afstand tussen aarde en zon; zo’n 149,6 miljoen km) van de zon. Dit zou 4% van de zonne-energie (15,6 yottawatt of 15,6×10²⁴ watt) kunnen oogsten, terwijl de temperatuur van de aarde met minder dan 3°C zou stijgen, vergelijkbaar met de huidige trends van aaaropwarming. Het is echter nog steeds een behoorlijke technische prestatie, waarvoor 1,3×10²³ kg silicium voor de zonnepanelen nodig zou zijn. Plus de door broeikasgassen veroorzaakte aardopwarming, kom je dan al gauw weer op 6°C uit. Tel uit je ‘winst’.

Bron: phys.org