Yes, scientists are actually building an elevator to space - Fabio Pacucci

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TED-Ed


Por favor, faça duplo clique nas legendas em inglês abaixo para reproduzir o vídeo.

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Teresa Candeias
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Sending rockets into space requires sacrificing expensive equipment,
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Enviar foguetões para o espaço exige o sacrifício dum equipamento dispendioso
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burning massive amounts of fuel, and risking potential catastrophe.
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a queima de quantidades enormes de combustível,
e o risco duma possível catástrofe.
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So in the space race of the 21st century,
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Assim, na corrida ao espaço do século XXI,
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some engineers are abandoning rockets for something much more exciting:
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alguns engenheiros estão a pôr de lado os foguetões
e a substituí-los por elevadores.
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elevators.
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Okay, so maybe riding an elevator to the stars
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OK, subir de elevador até às estrelas
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isn't the most thrilling mode of transportation.
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talvez não seja o modo de transporte mais emocionante.
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But using a fixed structure to send smaller payloads
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Mas usar uma estrutura fixa para pôr em órbita cargas mais pequenas
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of astronauts and equipment into orbit
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de astronautas e equipamentos
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would be safer, easier, and cheaper than conventional rockets.
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seria mais seguro, mais fácil e mais barato
do que os foguetões convencionais.
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On a SpaceX Falcon 9 rocket,
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Num foguetão SpaceX Falcon 9,
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every kilogram of cargo costs roughly $7,500 to carry into orbit.
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cada quilograma de carga posta em órbita custa cerca de 7500 dólares.
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Space elevators are projected to reduce that cost by 95%.
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Os elevadores espaciais são concebidos para reduzir esse custo em 95%.
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Researchers have been investigating this idea since 1895,
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Os investigadores têm estado a investigar esta ideia desde 1895,
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when a visit to what was then the world's tallest structure
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quando uma visita ao que nessa época era a estrutura mais alta do mundo
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inspired Russian scientist Konstantin Tsiolkovsky.
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inspirou o cientista russo Konstantin Tsiolkovsky.
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Tsiolkovsky imagined a structure thousands of kilometers tall,
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Tsiolkovsky imaginou uma estrutura com milhares de quilómetros de altura,
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but even a century later, no known material is strong enough
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mas mesmo um século depois, nenhum material conhecido
é suficientemente forte para sustentar tal edifício.
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to support such a building.
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Fortunately, the laws of physics offer a promising alternative design.
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Felizmente, as leis da física oferecem um design alternativo promissor.
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Imagine hopping on a fast-spinning carousel
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Imaginem andar num carrocel a toda a velocidade
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while holding a rope attached to a rock.
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segurando numa corda com uma pedra na ponta.
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As long as the carousel keeps spinning, the rock and rope will remain horizontal,
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Enquanto o carrocel continuar a rodar, a pedra e a corda continuam na horizontal,
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kept aloft by centrifugal force.
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mantidas na horizontal pela força centrífuga.
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If you're holding the rope, you'll feel this apparent, inertial acceleration
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Se segurarmos na corda, sentimos esta aparente aceleração da inércia
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pulling the rock away from the center of the rotating carousel.
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atirando a pedra pra longe do centro do carrocel em movimento.
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Now, if we replace the carousel with Earth,
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Se substituirmos o carrocel pela Terra,
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the rope with a long tether, and the rock with a counterweight,
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a corda por um longo cabo e a pedra por um contrapeso,
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we have just envisioned the modern space elevator—
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temos uma ideia do moderno elevador do espaço
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a cable pulled into space by the physics of our spinning planet.
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— um cabo puxado pelo espaço pela física do nosso planeta em rotação.
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For this to work, the counterweight would need to be far enough away
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Para isto funcionar, o contrapeso terá de estar bastante afastado
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that the centrifugal force generated by the Earth's spin
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de modo que essa força centrífuga gerada pela rotação da Terra
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is greater than the planet's gravitational pull.
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seja maior do que o impulso gravitacional do planeta.
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These forces balance out at roughly 36,000 kilometers above the surface,
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Estas forças equilibram-se a cerca de 36 000 km da superfície,
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so the counterweight should be beyond this height.
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por isso o contrapeso deve estar situado acima desta altura.
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Objects at this specific distance are in geostationary orbit,
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Os objetos a esta distância específica estão em órbita geoestacionária,
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meaning they revolve around Earth at the same rate the planet spins,
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ou seja, giram em volta da Terra à mesma velocidade do planeta,
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thus appearing motionless in the sky.
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parecendo assim que estão imóveis no céu.
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The counterweight itself could be anything,
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O contrapeso pode ser qualquer coisa,
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even a captured asteroid.
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até mesmo um asteroide capturado.
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From here, the tether could be released down through the atmosphere
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A partir dele, o cabo pode ser lançado pela atmosfera
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and connected to a base station on the planet's surface.
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e ligado uma estação base na superfície do planeta.
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To maximize centrifugal acceleration,
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Para maximizar a aceleração centrífuga,
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this anchor point should be close to the Equator.
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este ponto de fixação deve estar perto do Equador.
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And by making the loading station a mobile ocean base,
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E fazendo da estação de carga uma base móvel no oceano,
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the entire system could be moved at will,
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todo o sistema pode ser deslocado à vontade,
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allowing it to maneuver around extreme weather,
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permitindo-o manobrar mesmo com mau tempo,
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and dodge debris and satellites in space.
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e evitar os destroços e os satélites no espaço.
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Once established, cargo could be loaded onto devices called climbers,
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Depois de instalado, a carga pode ser empilhada em aparelhos chamados climbers,
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which would pull packages along the cable and into orbit.
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que empurrarão as embalagens ao longo do cabo até os porem em órbita.
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These mechanisms would require huge amounts of electricity,
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Estes mecanismos exigem quantidades enormes de eletricidade,
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which could be provided by solar panels or potentially even nuclear systems.
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que pode ser fornecida por painéis solares ou mesmo por sistemas nucleares.
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Current designs estimate that it would take about 8 days
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Os atuais designs calculam que serão necessários uns oito dias
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to elevate an object into geostationary orbit.
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para elevar um objeto até à órbita geoestacionária.
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And with proper radiation shielding,
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Com um escudo adequado contra as radiações,
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humans could theoretically take the ride too.
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os seres humanos, teoricamente, também podem fazer essa viagem.
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So, what's stopping us from building this massive structure?
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Então, o que nos impede de criar essa enorme estrutura?
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For one thing, a construction accident could be catastrophic.
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Por uma razão, um acidente de construção seria catastrófico.
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But the main problem lies in the cable itself.
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Mas o maior problema reside no próprio cabo.
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In addition to supporting a massive amount of weight,
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Para além de sustentar uma enorme quantidade de peso,
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the cable's material would have to be strong enough
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o material do cabo teria de ser suficientemente forte
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to withstand the counterweight's pull.
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para aguentar o puxão do contrapeso.
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And because this tension and the force of gravity would vary at different points,
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E como essa tensão e a força de gravidade variam em diferentes pontos,
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its strength and thickness would need to vary as well.
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essa força e espessura também precisaria de variar.
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Engineered materials like carbon nanotubes and diamond nano-threads
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Os materiais melhorados como os nanotubos de carbono
e os nanofios de diamante
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seem like our best hope for producing materials
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parecem ser a nossa melhor esperança para produzir materiais
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strong and light enough for the job.
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suficientemente fortes e leves para a função.
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But so far,
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1043
Mas até hoje,
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we've only been able to manufacture very small nanotube chains.
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265261
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só conseguimos fabricar cadeias de nanotubos muito pequenas.
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Another option would be to build one somewhere with weaker gravity.
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4254
Outra opção seria criar um com gravidade menor.
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Space elevators based on Mars or the Moon
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Os elevadores espaciais, com base em Marte ou na Lua,
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are already possible with existing materials.
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já são possíveis com materiais existentes.
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But the huge economic advantage of owning an Earth-based space elevator
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Mas a enorme vantagem económica
de possuir um elevador espacial com base na Terra
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has inspired numerous countries to try and crack this conundrum.
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4130
tem inspirado numerosos países a tentar ultrapassar este dilema.
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In fact, some companies in China and Japan
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Algumas empresas na China e no Japão
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are already planning to complete construction by 2050.
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já estão a planear uma construção completa para 2050.
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