De Dyson Sphere

door Martin Los, 25 augustus 1995

De Dyson Sphere (NL: Dyson bol) is een idee van de natuurkundige Freeman Dyson. Zijn voorstel was om in de toekomst een grote holle bol rond de zon te bouwen om alle door haar uitgestraalde energie te kunnen opgevangen.

De energie van een ster is bijna onuitputbaar te noemen. De zon, straalt gedurende een totaal van zo'n 10 miljard jaar een constante stroom energie uit. Deze energie is afkomstig van waterstof dat fuseert tot helium. De zon heeft al ongeveer 5.5 miljard jaar van deze fase van waterstoffusie doorlopen. Nadat alle waterstof verbruikt is, kan helium nog fuseren tot zwaardere elementen, die op hun beurt verder kunnen fuseren tot nog zwaardere elementen, een reeks die eindigt bij ijzer.

De fasen van niet-waterstoffusie duren samen echter maar kort en na een initiële opzwelling tot rode reus, waarbij de vier binnenplaneten opgeslokt worden, eindigt onze zon tenslotte als witte dwerg. Kortom, over 4.5 miljard jaar moeten we hier weg zijn. Dit lijkt lang, maar we zijn zo een miljard jaar verder als een nucleaire ramp al het hogere leven op aarde verwoest en de evolutie weer opnieuw moet plaatsvinden. Ook periodieke kleinere tegenvallers zoals meteorietinslagen, milieurampen en sociale verwikkelingen reduceren de effectieve tijd die een beschaving spendeert aan dit schijnbaar immer in de verre toekomst gelegen probleem.

Op dit moment kunnen we ons buiten onze planeet nog niet voor langere tijd in een zelf-onderhoudende gemeenschap handhaven. Voordat we de technologie hebben om dit te doen, zal onze energiebehoefte continu stijgen. Men schat dat de brandstoffen olie en gas binnen 500 jaar écht op zullen zijn. De steenkoolvoorraden zijn veel groter, maar daarmee kunnen we ook nog maar maximaal 5000 jaar overweg.

In de verre toekomst zullen we volledig afhankelijk zijn van andere energiebronnen: kernenergie, fusie-energie, alsmede wind-, water- en zonne-energie. Wanneer ze goed geëxploiteerd worden bieden ze een milieuvriendelijkere oplossing dan verbranding van fossiele brandstoffen.

Nog verder in de toekomst zullen we de beschikbare energie in ons zonnestelsel moeten opvangen door middel van een Dyson sphere om nog aan de immer groeiende energie behoefte te kunnen voorzien. De populatie zal dan aan de binnenkant van de schil moeten leven in een kunstmatige atmosfeerlaag.

Een groot voordeel van de Dyson Sphere is dat we geen energie meer hoeven te distribueren. De schil wordt immers homogeen bestraald met zonne-energie. Tevens is weglekken van energie tot het minimum terugebracht. Een hoge beschaving zal in het algemeen zoveel mogelijk voorkomen dat er energie weglekt. Dit lijkt mij de reden dat wij niets merken van hoogenergetische technologische activiteiten van vergevorderde buitenaardse beschavingen.

De Dyson sphere zal gebouwd moeten worden uit materiaal afkomstig uit ons zonnestelsel. Zonder dat het de stabiliteit van onze baan rond de zon beïnvloedt, kunnen we alle planeten behalve Jupiter afbreken. Al dit "landbouw bedrijven" binnen ons eigen zonnestelsel vereist een technologie en een energiedistributiecapaciteit die we op dit moment nog niet hebben.

Samenvattend: er liggen grote uitdagingen voor de wetenschap in de verre toekomst. In de nabije toekomst moeten we ons concentreren op de overgang naar niet-fossiele brandstoffen en tegelijkertijd de grote lijn in het oog houden. De randcondities voor wetenschappelijke ontwikkelingen worden gevormd door het milieu en de economie. We kunnen alleen als beschaving succesvol zijn en uiteindelijk over het heelal uitzwermen als technologie, milieu en economie in evenwicht blijven.



Terug