KUNNEN WE ENERGIE VAN EEN STER OOGSTEN?

Send

Onze beschaving heeft in de toekomst meer macht nodig. De manieren waarop we tegenwoordig stroom gebruiken: voor verlichting, transport, voedseldistributie en zelfs amusement zou het hilarisch en vergezocht hebben geklonken voor onze voorouders.

Naarmate onze technologie verbetert, zal onze vraag naar stroom toenemen. Ik heb geen idee waar we het voor zullen gebruiken, maar ik garandeer dat we het willen. Misschien zullen we de oceanen opruimen, de opwarming van de aarde tegengaan, ijzer in goud veranderen of een aantal activiteiten die enorme hoeveelheden energie vergen. Fossiele brandstoffen leveren niet op en ze hebben enkele ongewenste bijwerkingen. Nucleaire brandstoffen leveren slechts zoveel stroom totdat ze opraken.

We hebben de ultieme energiebronnen nodig. We willen de volledige kracht van onze ster benutten. De Sovjetastronoom Nikolai Kardashev voorspelde dat een toekomstige beschaving uiteindelijk de kracht van een hele planeet zou kunnen benutten. Hij noemde dit een Type I-beschaving. Een Type II zou de volledige energie-output van een ster benutten. En een Type III-beschaving zou de kracht van hun hele sterrenstelsel gebruiken. Laten we dus eens kijken naar een Type II-beschaving.

Wat zou er eigenlijk nodig zijn om 100% van de energie van een ster te benutten? We zouden een Dyson-bol of -wolk moeten bouwen en alle zonne-energie die daaruit afkomstig is, moeten verzamelen. Maar kunnen we het beter doen? Kunnen we materiaal rechtstreeks uit een ster halen?

Reken maar, het is de toekomst!

Dit is een idee dat bekend staat als "stellair optillen". Stelen van waterstofbrandstof van de zon en gebruiken voor onze futuristische energiebehoeften. In feite doet de zon het al ... slecht. Sterren wekken krachtige magnetische velden op. Ze draaien en draaien over het oppervlak van de ster en stoten waterstof de ruimte in. Maar het is maar een straaltje materiaal. Om de kracht van de zon echt te benutten, moeten we naar die opslagplaats van waterstof gaan en het extractieproces versnellen.

Er zijn een paar technieken die mogelijk werken. U kunt lasers gebruiken om delen van het oppervlak op te warmen en het volume van de zonnewind te vergroten. Je zou krachtige magnetische velden kunnen gebruiken om plasma weg te voeren van de zonnepolen naar de ruimte. Hoe het ook gebeurt, zodra we al die waterstof hebben. Hoe gebruiken we het om energie te krijgen? We kunnen het combineren met zuurstof en energie vrijgeven door verbranding, of we kunnen het gebruiken in onze ruimtereactoren en energie opwekken door fusie.

Maar de meest efficiënte manier is om het naar een zwart gat te voeren en het impulsmoment te extraheren. Een zeer geavanceerde beschaving zou materiaal rechtstreeks van een ster kunnen overhevelen en het naar de ergosfeer van een snel draaiend zwart gat voor huisdieren kunnen sturen.

Hier is Dr. Mark Morris, een professor in astronomie aan de UCLA. Hij legt uit:
'Er is deze regio, de ergosfeer genoemd tussen de horizon van het evenement en een andere grens, daarbuiten. De ergosfeer is een zeer interessante regio buiten de horizon van het evenement waar een verscheidenheid aan interessante effecten kan optreden. Als we bijvoorbeeld een zwart gat tot onze beschikking zouden hebben, zouden we energie kunnen halen uit het draaien van zwarte gaten door dingen in de ergosfeer te gooien en te pakken wat er met nog hogere snelheden naar buiten komt. ”

Dit staat bekend als het Penrose-proces, voor het eerst geïdentificeerd door Roger Penrose in 1969. Het is theoretisch mogelijk om 29% van de energie terug te winnen in een roterend zwart gat. Helaas vertraag je het ook. Uiteindelijk stopt het zwarte gat met draaien en kun je er geen energie meer uit halen. Maar dan is het misschien ook mogelijk om energie uit Hawking straling te halen; de langzame verdamping van zwarte gaten over aionen. Het is natuurlijk een lastige zaak.

Dr. Morris vervolgt: "Er is geen inherente beperking behalve de verschillende problemen die werken in de buurt van een enorm zwart gat. Je kunt nergens in de buurt zijn van een zwart gat dat materie actief ophoopt vanwege de hoge stroom van energetische deeltjes en gammastraling. Dus het is een vijandige omgeving in de buurt van de meeste realistische zwarte gaten, dus laat me zeggen dat het niet snel zal zijn wat onze beschaving betreft. Maar misschien hebben Type III-beschavingen zo ver buiten ons dat het onze verbeelding te boven gaat, geen enkel probleem. "

Een Type 3-beschaving zou zo geavanceerd zijn, met zo'n vraag naar energie, dat ze het materiaal uit alle sterren in de melkweg zouden kunnen halen en het rechtstreeks naar zwarte gaten zouden voeren om energie te oogsten. Zwarte gaten naar andere zwarte gaten voeren om ze weer omhoog te draaien.

Het is een onbegrijpelijke prestatie van galactische techniek. En toch is het een mogelijke uitkomst van onze vraatzuchtige vraag naar energie.