Wieso die Erde ein Gefängnis ist und wie wir da rauskommen Why the earth is a prison and how we can get out of it Por qué la Tierra es una cárcel y cómo podemos salir de ella Pourquoi la Terre est une prison et comment en sortir Por que a terra é uma prisão e como sair dela Почему Земля - это тюрьма и как мы можем из нее выбраться Dünya neden bir hapishanedir ve bundan nasıl kurtulabiliriz? 为什么地球是监狱以及如何摆脱它

Die Erde ist unser Gefängnis. A terra é nossa prisão.

Das Universum scheint uns mit all seinen unerreichbaren Orten The universe seems to us with all its inaccessible places O universo parece-nos com todos os seus lugares inacessíveis

zu verspotten. to mock. para zombar.

Wenn wir als Spezies aber eine langfristige Zukunft haben wollen, But if we as a species want to have a long-term future, Mas se nós, como espécie, queremos ter um futuro de longo prazo, Но если мы как вид хотим иметь долгосрочное будущее,

werden wir aus diesem Gefängnis ausbrechen müssen. we will have to break out of this prison. vamos a tener que escapar de esta prisión. vamos ter que sair desta prisão. нам придется вырваться из этой тюрьмы.

Aber wieso sind wir überhaupt hier gefangen? But why are we even trapped here? Mas por que estamos presos aqui?

Tja, so wie's aussieht, Well the way it looks Bem, parece

haben wir seit 4,5 Mrd Jahren Schulden beim Universum. we have owed the universe for 4.5 billion years. estamos em dívida para com o universo há 4,5 mil milhões de anos.

*Intro* *Intro*

Ein Gefängnis aus Energie. A prison of energy. Uma prisão de energia.

Im Universum gilt: In the universe: O seguinte se aplica ao universo:

Alles, was Masse hat, zieht sich gegenseitig an. Everything that has mass attracts each other. Tudo o que tem massa se atrai.

Das nennt man Schwerkraft oder Gravitation. This is called gravity or gravitation. Isso é chamado de gravidade ou gravitação.

Je näher du einem großen, massereichen Objekt bist, The closer you are to a large, massive object, Quanto mais perto você estiver de um objeto grande e massivo,

umso stärker wirst du angezogen. the more attracted you become. mais atraído você se torna.

Dadurch sitzen wir auf der Erde fest This is how we are stuck on earth Esto nos mantiene atrapados en el suelo Isso nos mantém presos no chão

wie Gefangene in einem Gravitations-Gefängnis like prisoners in a gravity prison como prisioneiros em uma prisão de gravidade

oder einem Schwerkraft-Schacht. or a gravity well. ou um poço de gravidade.

Kein wirklicher Schacht natürlich, Not a real shaft of course Não é um poço real, é claro

aber eine gute Metapher, um zu verstehen, was gemeint ist. but a good metaphor to understand what is meant. mas uma boa metáfora para entender o que se quer dizer.

Im Gravitations-Gefängnis zu sitzen heißt, To sit in a gravitational prison means Sentado em uma prisão gravitacional significa

der Schwerkraft Energie zu schulden. to owe energy to gravity. devem energia à gravidade.

Aber wie können wir Energie schulden? But how can we owe energy? Mas como podemos ficar devendo energia?

Dinge im Universum mögen es nicht, Things in the universe don't like as coisas no universo não gostam disso

ihr Tempo oder die Richtung zu ändern. change speed or direction. mudar a velocidade ou direção.

Um sie zu bewegen, müssen wir Energie aufbringen. In order to move them, we have to find energy. Para movê-lo, temos que encontrar energia.

Vor Milliarden von Jahren Billions of years ago Bilhões de anos atrás

formten Billionen von Staubkörnern unseren Planeten, trillions of dust grains formed our planet, trilhões de grãos de poeira formaram nosso planeta,

als die Anziehungskraft sie zueinander zog. as the pull pulled them together. enquanto a atração os puxava um para o outro.

Dieser Prozess benötigte Energie und bildete den Gravitations-Schacht, This process required energy and formed the gravitational well, Este processo exigia energia e formava bem a gravidade,

in dem wir jetzt sitzen. in which we are now sitting. onde estamos sentados agora.

Je tiefer im Schwerkraft-Schacht du bist, The deeper in the gravity well you are Quanto mais fundo no poço de gravidade você estiver

umso mehr Energie schuldest du der Schwerkraft. the more energy you owe to gravity. quanto mais energia você deve à gravidade.

Kriegst du nicht genug Energie zusammen, kommst du da nicht raus, If you don't get enough energy, can't you get out of there, Se você não tem energia suficiente, você não consegue sair daí

egal was du machst. no matter what you do. não importa o que você faça.

Weil deine Atome einst Teil des Staubes waren, Because your atoms were once part of the dust Porque seus átomos já fizeram parte da poeira

für den das Universum Energie ausgegeben hat, for whom the universe has spent energy, pelo qual o universo gastou energia,

um ihn hierher zu bewegen. to move him here. para movê-lo aqui.

Okay, lasst uns das noch mal zusammenfassen: Okay, let's recap that: Ok, vamos recapitular:

Objekte im Universum bewegen sich nicht gern. Objects in the universe don't like to move. Objetos no universo não gostam de se mover.

Du bringst sie dazu, indem du Energie ausgibst. You do it by spending energy. Los obligas a hacerlo gastando energía. Você os faz fazer isso gastando energia.

Unser Planet besteht aus Teilchen, Our planet is made up of particles Nosso planeta é feito de partículas

die die Schwerkraft zueinander bewegt hat. which the force of gravity moved towards each other. qual a força da gravidade se moveu em direção ao outro.

Das hat Energie gekostet. That cost energy. Isso custa energia.

Es entstand das Gravitations- Gefängnis in dem wir sitzen. The gravitational prison in which we sit was created. A prisão gravitacional em que nos sentamos foi criada.

Um ihm zu entkommen, müssen wir Energie zurückzahlen. To escape from it we have to pay back energy. Para escapar disso, temos que devolver energia.

Okay, aber wie? OK, but how? Ok mas como?

Raus aus dem Gravitations-Gefängnis. Get out of the gravity prison. Saia da prisão gravitacional.

Ins Weltall gelangen wir nur We only get into space Nós só entramos no espaço

mit einem ganz schön komplizierten Energie-Austausch. with a really complicated exchange of energy. com uma troca de energia bastante complicada.

Dafür bauen wir Minus-Potential- Energie-Rückzahlungs-Maschinen. For this we build minus potential energy repayment machines. Para isso, construímos máquinas de reembolso de energia sem potencial.

Oder wie Laien sagen: Raketen. Or as laypeople say: rockets. Ou como dizem os leigos: foguetes.

Raketen nutzen mit die energie- reichsten chemischen Reaktionen, Rockets use some of the most energy-rich chemical reactions Os foguetes utilizam algumas das reacções químicas mais ricas em energia,

die wir kennen. quem conhecemos.

Damit lassen sie eigentlich Brennstoff kontrolliert explodieren They actually let fuel explode in a controlled manner Eles realmente deixam o combustível explodir de maneira controlada

und verwandeln die chemische Energie in Bewegungsenergie. and transform chemical energy into kinetic energy. e converter a energia química em energia cinética.

Die nach außen gerichtete Düse treibt die Rakete an. The outward-facing nozzle propels the missile. O bico voltado para fora impulsiona o foguete.

Indem wir Energie aufwenden, By using energy À medida que gastamos energia

steigern wir unsere potentielle Gravitationsenergie. we increase our potential gravitational energy. aumentamos nossa energia potencial gravitacional.

D.h. eigentlich nur, That means actually only Isso significa, na verdade, apenas

dass wir unsere Energieschulden an die Schwerkraft zurückzahlen. that we are paying back our energy debt to gravity. que estamos pagando nuestra deuda energética con la gravedad. que paguemos nossa dívida energética à gravidade.

Aber das ist ziemlich schwierig. But that's pretty difficult. Mas isso é bastante difícil.

Verbrennen wir Treibstoff, um in den Orbit zu gelangen, Let's burn fuel to get into orbit Vamos queimar combustível para entrar em órbita

geht Energie verloren. energy is lost. energia é perdida.

Durch die Hitze, die Düse und den Luftwiderstand. Because of the heat, the nozzle and the air resistance. Pelo calor, pelo bico e pela resistência do ar.

Also braucht es mehr davon. So more of it is needed. Portanto, é necessário mais.

Wir können aber auch nicht einfach Berge But neither can we simply mountains Mas também não podemos fazer montanhas

von hochexplosivem Treibstoff direkt unter der Ladung anzünden. of high explosive fuel directly under the cargo. de combustível altamente explosivo diretamente sob a carga.

Es braucht eine kontrollierte Verbrennung. It needs a controlled burn. Necessita de uma combustão controlada.

Das ist schwieriger und gibt der Rakete mehr Gewicht, This is more difficult and gives the rocket more weight, Isso é mais difícil e dá mais peso ao foguete,

also mehr Masse. so more mass. então mais massa.

Und je mehr Masse etwas hat, umso mehr Energie wird benötigt, And the more mass something has, the more energy is required, E quanto mais massa algo tem, mais energia é necessária,

um es zu bewegen. Para movê-lo.

Und damit ist mehr Energie nötig, um die Rakete anzuheben. And so it takes more energy to raise the rocket. E então mais energia é necessária para elevar o foguete.

Dafür braucht es mehr Treibstoff, also mehr Rakete, It takes more fuel, so more rocket, Para esto necesita más combustible, entonces más cohete, Isto requer mais combustível, ou seja, mais foguetão,

um den Treibstoff zu tragen. para transportar o combustível.

Das macht die Rakete wieder schwerer, That makes the rocket heavier again, Isso torna o foguete mais pesado novamente,

braucht also noch mehr Treibstoff, so it needs more fuel por isso precisa de mais combustível

also noch mehr Rakete für den Treibstoff usw. so even more rocket for the fuel etc. então ainda mais foguete para o combustível etc.

Am Ende hat man fast das Hundertfache des Gewichts In the end you are almost 100 times the weight No final, você pesa quase 100 vezes

der Nutzlast, um überhaupt abzuheben. the payload to take off at all. a carga útil para decolar.

Die europäische Rakete Ariane 6 z.B. wird 800 t wiegen For example, the European rocket Ariane 6 will weigh 800 tons O foguete europeu Ariane 6, por exemplo, pesará 800 t

und soll 10 t Ladung in den geostationären Erd-Orbit bringen, and is supposed to bring 10 t of cargo into geostationary earth orbit, e é trazer 10 t de carga para a órbita geoestacionária da Terra,

oder 20 t in den mittleren Erd-Orbit. or 20 t in the mean earth orbit. ou 20 toneladas em órbita terrestre média.

Eine Rakete kann aber nicht unendlich viel Antrieb produzieren. But a rocket cannot produce an infinite amount of propulsion. No entanto, um foguete não pode produzir uma quantidade infinita de propulsão.

Es gibt deshalb ein Maximalgewicht. There is therefore a maximum weight. Há, portanto, um peso máximo.

Mehr kann gar nicht abheben. More can not take off. Mais não pode decolar.

Ist die Rakete zu schwer, fliegt sie nicht, If the rocket is too heavy, it won't fly Se o foguete for muito pesado, não voará,

also können wir nicht einfach größere Tanks bauen. so we can't just build bigger tanks. então não podemos construir tanques maiores.

Das ist der Fluch der Raketen-Gleichung. That's the bane of the rocket equation. Essa é a maldição da equação do foguete.

Deshalb wird Raumfahrt niemals einfach sein. That's why space travel will never be easy. É por isso que as viagens espaciais nunca serão fáceis.

Und noch schlimmer: And worse: E pior ainda:

Einfach ins All zu gelangen, reicht noch nicht. Just getting into space is not enough. Apenas entrar no espaço não é suficiente.

Wir stecken auch im Weltall noch im Gravitations-Gefängnis fest We are still stuck in gravitational prison in space Ainda estamos presos na prisão gravitacional no espaço

und fallen zur Erde zurück. e cair de volta à terra.

Im All zu bleiben, ficar no espaço

ist tatsächlich noch schwieriger als dahin zu gelangen. is actually even more difficult than getting there. é realmente ainda mais difícil do que chegar lá.

Um eine stabile Position zu erreichen und dort zu bleiben, To achieve a stable position and stay there, Para alcançar e permanecer em uma posição estável,

muss eine Rakete den unteren Erd-Orbit erreichen. a rocket has to reach lower earth orbit. um foguete deve atingir a órbita terrestre baixa.

Dafür werden riesige Mengen Bewegungsenergie benötigt. This requires huge amounts of kinetic energy. Grandes quantidades de energia cinética são necessárias para isso.

D.h., man muss sehr, sehr schnell sein. Isso significa que você tem que ser muito, muito rápido.

Auf einer Höhe von etwa 100 km sind das 8 km pro Sekunde. At an altitude of about 100 km, that's 8 km per second. A uma altitude de cerca de 100 km, ou seja, 8 km por segundo.

28.000 km pro Stunde. 28.000 km por hora.

Schnell genug, um die Erde in 90 Minuten zu umrunden. Rápido o suficiente para dar a volta ao mundo em 90 minutos.

Dafür gibt es einen Trick. Há um truque para isso.

Anstatt gerade hoch zu fliegen, fliegen wir einfach seitwärts. Instead of flying straight up, we just fly sideways. Em vez de voarmos direto para cima, apenas voamos de lado.

Die Erde ist eine Kugel. A terra é uma esfera.

Wenn du schnell genug zur Seite fliegst, If you fly sideways fast enough Se você voar para o lado rápido o suficiente

fällst du zwar immer noch zur Erde hin, you still fall to earth você ainda cai na terra

aber der Boden krümmt sich unter dir weg. But the ground curves under you Mas o chão se curva sob você

Solange du also über der Atmosphäre bleibst, So as long as you stay above the atmosphere, Então, enquanto você ficar acima da atmosfera,

etwa 100 km hoch, kannst du da oben im Orbit bleiben. about 100 km up, you can stay in orbit up there. cerca de 100 km acima, você pode ficar em órbita lá em cima.

Das tut auch die ISS: O ISS faz o mesmo:

Sie fällt eigentlich um die Erde herum It actually falls around the earth Na verdade, cai ao redor da terra

und investiert hin und wieder etwas Energie, and invests some energy now and then, e investir alguma energia de vez em quando,

um schnell genug zu bleiben. para ficar rápido o suficiente.

Im Verhältnis gesehen, In proportion visto em relação

ist der niedrige Erd-Orbit lächerlich nahe an der Erde. Earth's low orbit is ridiculously close to Earth. A órbita baixa da Terra é ridiculamente perto da Terra.

Um Satelliten zu stationieren oder zu fremden Planeten aufzubrechen, To station satellites or set out for foreign planets, Para estacionar satélites ou ir para planetas alienígenas,

müssen wir noch mehr Energieschulden zurückzahlen. we still have more energy debt to pay off. ainda temos mais dívida de energia para pagar.

In den Orbit zu kommen, to get into orbit, entrar em órbita,

ist aktuell die größte Schwierigkeit der Raumfahrt. is currently the greatest difficulty in space travel. é atualmente a maior dificuldade em viagens espaciais.

Wollen wir eine Rakete zum Mars schicken, Do we want to send a rocket to Mars? Queremos enviar um foguete para Marte?

benötigen wir die Hälfte der Energie nur dafür, we need half the energy just for nós só precisamos de metade da energia

den Orbit zu erreichen. to reach orbit. para atingir a órbita.

Die andere Hälfte reicht dann für die 55 Mio km zum Mars. The other half is then sufficient for the 55 million km to Mars. A outra metade é então suficiente para os 55 milhões de km até Marte.

Effiziente Raketen bestehen deshalb nicht aus einem einzigen Teil. Efficient missiles therefore do not consist of a single part. Os mísseis eficientes, portanto, não consistem em uma única parte.

Stattdessen sind sie mehrstufig. Instead, they are multilevel. Em vez disso, são multiníveis.

Leere Tanks mitzuschleppen bringt nichts, Carrying empty tanks is no good Carregar tanques vazios não é bom

also werfen die Raketen sie ab. so the missiles drop them. então os foguetes os derrubam.

Moderne Raketen lassen beim Aufstieg Antrieb und Hauptstufe fallen. Modern rockets drop the engine and main stage as they ascend. Os foguetes modernos derrubam o motor e o palco principal à medida que sobem.

Jede Stufe ist eine vollständige Rakete, Every stage is a complete missile Cada estágio é um foguete completo,

mit eigenem Antrieb und Treibstoff. with its own propulsion and fuel. com sua própria direção e combustível.

Deshalb ist es also so schwierig, ins All zu gelangen. So that's why it's so difficult to get into space. Então é por isso que é tão difícil ir para o espaço.

Wenn dir das alles sehr kompliziert vorkommt, keine Sorge, If all of this seems very complicated to you, don't worry Se tudo isso parece muito complicado para você, não se preocupe

Es ist sehr kompliziert. É muito complicado.

Untertitel: ARD Text im Auftrag von Funk (2020) Subtítulos: Texto ARD encomendado pela Funk (2020)