Jak przetwarzano dane fotograficzne i przesyłano je z powrotem na Ziemię z satelitów, zanim fotografia cyfrowa stała się powszechna?

Patrzę na zdjęcia wykonane przez niektóre z pierwszych satelitów i lądowników, takich jak Lądownik Wikingów na Marsie w 1976 roku, a nawet pierwsze zdjęcie tylnej części Księżyca w 1959 roku autorstwa Luny 3

Zastanawiam się, jak te zdjęcia zostały przetworzone. Czy to były wczesne aparaty cyfrowe? Czy te statki miały na pokładzie folię rolowaną, którą następnie opracowano na miejscu? Prawdopodobnie istnieją różnice między 1959 a 1976 rokiem.
Co więcej, jak te dane zostały następnie przeniesione na Ziemię? Zakładam, że sama transmisja była analogowa, ale czy była już w jakimś (surowym) formacie pliku?

Luna 3 zrobiła coś tak skomplikowanego, jak ci się wydawało: zrobiła zdjęcia na filmie, przetworzyła je w coś w rodzaju pokładowego minilabu, a następnie zeskanowała i wyemitowała z powrotem do domu w analogiczny sposób, podobnie jak stary faks .

Najśmieszniejsze było to, że Sowieci nie mieli technologii filmu utwardzanego promieniowaniem, ale Amerykanie tak. Użyli go przeciwko Sowietom w balonach szpiegowskich na dużych wysokościach . Ten program był dość nieudany dla Amerykanów, ale Sowieci odzyskali niektóre z tych balonów, zanim wydali swój cenny ładunek i zmienili przeznaczenie filmu na misję kosmiczną. Wyprodukowano w USA, wysłane na Księżyc przez Rosję Radziecką! Możesz przeczytać więcej o Luna 3 tutaj

Jeśli pytasz o podobieństwa do surowego „formatu”, analogowa transmisja obrazu bardziej przypomina nieskompresowaną bitmapę niż surowy zrzut z typowego nowoczesnego czujnika. Surowe dane nie są formatem, każdy czujnik ma swój własny i nie ma metadanych, takich jak znaczniki końca linii lub informacje o tym, co sensel reprezentuje, który kolor. Transmisja analogowa (jak w faksie lub telewizji) ma zwykle znacznie bardziej uporządkowaną strukturę, np. Czas powrotu wiązki skanującej na początek następnej linii tworzy naturalny znacznik końca linii lub specjalny ton używany jest do oznaczenia tego, który między innymi pozwala przynajmniej częściowo odzyskać obraz, jeśli występują pewne czkawki.

Wśród niezliczonych stron internetowych dokumentujących serię Viking, oto jedna, która wyraźnie stwierdza

Konstrukcja kamery Viking Lander bardzo różniła się od kadrowania vidicon lub kamer matrycowych CCD. Lądownik był aparatem faksowym z pojedynczym, stacjonarnym układem fotosensorów (PSA) oraz mechanizmami skanowania azymutu i wysokości. Obraz lądownika został wygenerowany przez zeskanowanie sceny w dwóch kierunkach (elewacja i azymut) w celu skupienia światła na matrycy fotoczujnika. Kamery Viking Lander zostały zbudowane przez Itek Corp. W szeregu opublikowanych prac opisano właściwości i działanie kamer Lander. Naukowe uzasadnienie i wczesne zaprojektowanie kamer opisano w Mutch i in. [1972], a szczegółowy opis kamer lotniczych podano w Huck i in. [1975b]. Huck and Wall [1976] omawiali jakość obrazu, a Patterson i in. [1977] opisał wydajność kamery podczas misji podstawowej.

W witrynach ITEK i witrynach prowadzonych przez byłych pracowników ITEK znajduje się mnóstwo materiałów autobiograficznych.

Nie jestem pewny, czy to jest pytanie dotyczące konkretnego statku kosmicznego, ale raczej, jakie istnieją rozwiązania elektroniczne do przechwytywania i przetwarzania obrazów przed wszechobecnością aparatów cyfrowych.

Cóż, oprócz rozwiązań w innych odpowiedziach chciałbym wspomnieć o kamerze wideo (Vidicon krótko wspomniany w cytacie w odpowiedzi Carla jest przykładem). Jest to kamera działająca w taki sam sposób, jak stary telewizor CRT, ale odwrotnie.

Światło skupia się na płycie światłoczułej umieszczonej przed lampą elektronopromieniową. Ładunek narasta, gdy fotony uderzają w płytkę, a gdy wiązka elektronów skanuje płytkę od tyłu, interakcja między elektronami w wiązce skanującej a ładunkiem na płytce w każdym punkcie generuje zmienną różnicę potencjałów na płytce i jest to to staje się Twoim analogowym sygnałem obrazu. Następnie można to przetworzyć za pomocą analogowych technik przetwarzania obrazu, a następnie modulować sygnał przed transmisją z powrotem na ziemię.

Satelity obserwacyjne Ziemi wykorzystały dwie wyżej wspomniane metody. W 1956 r. USA uruchomiły program Corona, który wykorzystywał specjalny film o grubości 70 milimetrów z aparatem o ogniskowej 610 mm (według Wikipedii). Film został następnie pobrany z orbity za pomocą kapsuły powrotnej.

W 1964 roku pierwszy satelita Nimbus nosił różne czujniki zdolne do robienia zdjęć i wysyłania ich do stacji naziemnych za pomocą systemu ATP (system analogowy).

Pierwszym satelitą obserwacji Ziemi wyposażonym w czujnik CCD był KH-11 (satelita szpiegowski z USA) w 1976 roku.

Jest świetny film wyjaśniający, w jaki sposób działały tutaj orbitery księżycowe NASA , i ogólnie wiele informacji na moonviews.com , który opowiada także o tym, jak znaleziono i ponownie przetworzono taśmy magnetyczne, które przechowują otrzymane dane. To świetna historia.

Krótka odpowiedź na twoje pytanie brzmi: orbitery zrobiły zdjęcia na filmie analogowym, przetworzyły je automatycznie w suchym systemie rozwojowym przypominającym polaroid, a następnie zeskanowały obrazy i odesłały je z powrotem na Ziemię.