Как фотоданные обрабатывались и передавались на Землю со спутников до того, как цифровая фотография стала обычным явлением?

Луна-3 сделала что-то столь же сложное, как вы думали: она сделала фотографии на пленку, обработала их в своего рода мини-лаборатории на борту, а затем отсканировала и отправила их домой аналоговым способом, мало чем отличающимся от старого факса .

Самое смешное, что у Советов не было технологии радиационно-стойкой пленки, а у американцев она была. Они использовали его против Советов на высотных аэростатах-шпионах . Эта программа потерпела неудачу для американцев, но Советы вернули некоторые из этих воздушных шаров до того, как они израсходовали свой драгоценный груз, и перепрофилировали пленку для космической миссии. Сделано в США, отправлено на Луну Советской Россией! Подробнее о Луне 3 можно прочитать здесь.

Если вы спросите о сходстве с необработанным «форматом», аналоговая передача изображения больше похожа на несжатое растровое изображение, чем на необработанный дамп с типичного современного датчика. Необработанные данные — это не формат, каждый датчик создает свой собственный, и нет никаких метаданных, таких как маркеры конца строки или информация о том, какой сенсел представляет какой цвет. Аналоговая передача (как в факсе или телевидении) обычно более структурирована, например, время возврата сканирующего луча к началу следующей строки является естественным маркером конца строки, или используется специальный тон для обозначения того, что среди прочего позволяет хотя бы частично восстановить изображение, если есть какие-то сбои.

Среди множества онлайн-страниц, документирующих сериал «Викинг», вот одна , на которой четко указано

Конструкция камеры Viking Lander сильно отличалась от камер с видиконным кадрированием или матричных ПЗС-камер. Камера спускаемого аппарата представляла собой факсимильную камеру с одной стационарной матрицей фотодатчиков (PSA) и механизмами сканирования по азимуту и ​​углу места. Изображение спускаемого аппарата было создано путем сканирования сцены в двух направлениях (по высоте и азимуту), чтобы сфокусировать свет на массиве фотодатчиков. Камеры Viking Lander были построены Itek Corp. В ряде опубликованных статей описаны характеристики и характеристики посадочных камер. Научное обоснование и ранний дизайн камер были описаны Mutch et al. [1972], а подробное описание полетных камер было дано в Huck et al. [1975b]. Huck and Wall [1976] обсуждали качество изображения, а Patterson et al. [1977] описал работу камеры во время основной миссии.

На сайтах ИТЭК и сайтах бывших сотрудников ИТЭК есть масса автобиографических материалов.

Я не уверен, что это обязательно вопрос о том, какие именно космические аппараты использовались, а скорее о том, какие электронные решения существовали для захвата и обработки изображений до повсеместного распространения цифровых камер.

Что ж, в дополнение к решениям в других ответах я хотел бы упомянуть трубку видеокамеры (примером является видикон, кратко упомянутый в цитате в ответе Карла). Это камера, которая работает так же, как ваш старый ЭЛТ-телевизор, но наоборот.

Свет фокусируется на фоточувствительную пластину, расположенную перед электронно-лучевой трубкой. Заряд накапливается по мере того, как фотоны попадают на пластину, и когда электронный луч сканирует пластину сзади, взаимодействие между электронами в сканирующем луче и зарядом пластины в каждой точке создает переменную разность потенциалов на пластине. это становится вашим аналоговым сигналом изображения. Затем вы можете обработать это, используя методы обработки аналоговых изображений, а затем модулировать сигнал перед передачей обратно на землю.

Спутники наблюдения Земли использовали два вышеупомянутых метода. В 1956 году в США была запущена программа Corona, в рамках которой использовалась специальная 70-миллиметровая пленка с камерой с фокусным расстоянием 610 мм (согласно Википедии). Затем фильм был поднят с орбиты с помощью возвращаемой капсулы.

В 1964 году первый спутник Nimbus нес различные датчики, способные делать снимки и отправлять эти изображения на наземные станции с использованием системы ATP (аналоговая система).

Первым спутником наблюдения Земли, оснащенным ПЗС-датчиком, стал KH-11 (спутник-шпион из США) еще в 1976 году.

Есть отличное видео, объясняющее, как здесь работали лунные орбитальные аппараты НАСА , и вообще много информации на сайте moonviews.com , где также рассказывается история о том, как были найдены и переобработаны магнитные ленты, на которых хранились полученные данные. Это отличная история.

Короткий ответ на ваш вопрос заключается в том, что орбитальные аппараты делали фотографии на аналоговую пленку, автоматически обрабатывали их в сухой системе проявки, похожей на Полароид, а затем сканировали изображения и отправляли их обратно на Землю.