Làm thế nào dữ liệu ảnh được xử lý và chuyển trở lại Trái đất từ ​​các vệ tinh trước khi chụp ảnh kỹ thuật số trở nên phổ biến?

Tôi đang xem những bức ảnh được chụp bởi một số vệ tinh và tàu đổ bộ đầu tiên giống như tàu đổ bộ Viking trên sao Hỏa vào năm 1976 hoặc thậm chí là hình ảnh đầu tiên về mặt sau của Mặt trăng vào năm 1959 bởi Luna 3

Tôi tự hỏi làm thế nào những bức ảnh đã được xử lý. Có phải đó là một số máy ảnh kỹ thuật số rất sớm? Hay những người làm thủ công có phim cuộn trên tàu sau đó được phát triển tại chỗ? Có lẽ có sự khác biệt giữa năm 1959 và 1976.
Hơn nữa, dữ liệu này sau đó được chuyển đến Trái đất như thế nào? Tôi giả sử việc truyền tải là tương tự nhưng nó đã ở một dạng định dạng tệp (thô) nào đó chưa?

Luna 3 đã làm một việc phức tạp như bạn nghĩ: Nó đã chụp ảnh trên phim, xử lý nó trong một loại minilab trên tàu, sau đó quét và phát nó trở về nhà theo cách tương tự không giống như một bản fax cũ .

Điều thú vị nhất là Liên Xô không có công nghệ làm cứng bức xạ, nhưng người Mỹ thì có. Họ đã sử dụng nó để chống lại Liên Xô trong những quả bóng gián điệp tầm cao . Chương trình này khá thất bại đối với người Mỹ, nhưng Liên Xô đã lấy lại một số quả bóng bay đó trước khi họ dành hàng hóa quý giá của họ và tái sử dụng bộ phim cho một nhiệm vụ không gian. Được sản xuất tại Mỹ, được gửi đến Mặt trăng bởi Liên Xô! Bạn có thể đọc thêm về Luna 3 tại đây

Nếu bạn hỏi về sự tương đồng với "định dạng" thô, truyền hình ảnh tương tự giống như bitmap không nén hơn là kết xuất thô từ một cảm biến hiện đại điển hình. Dữ liệu thô không phải là định dạng, mọi cảm biến đều làm cho nó trở thành của riêng chúng và không có siêu dữ liệu như các điểm đánh dấu cuối dòng hoặc thông tin về cảm giác nào thể hiện màu nào. Truyền tín hiệu tương tự (như trong fax hoặc TV) thường có cấu trúc chặt chẽ hơn, ví dụ như thời gian để đưa chùm quét về đầu dòng tiếp theo tạo ra một điểm đánh dấu cuối dòng tự nhiên hoặc một âm đặc biệt được sử dụng để biểu thị điều đó, trong số những người khác cho phép phục hồi ít nhất một phần hình ảnh nếu có một số trục trặc.

Trong số vô số các trang trực tuyến tài liệu về loạt Viking, đây là một trong đó nêu rõ

Thiết kế máy ảnh Viking Lander rất khác so với máy ảnh khung vidicon hoặc máy ảnh mảng CCD. Máy ảnh đổ bộ là một máy ảnh fax với một dãy cảm quang đứng yên (PSA), và các cơ chế quét góc phương vị và độ cao. Một hình ảnh hạ cánh được tạo ra bằng cách quét cảnh theo hai hướng (độ cao và góc phương vị) để tập trung ánh sáng vào mảng cảm quang. Các máy ảnh Viking Lander được chế tạo bởi Itek Corp Một số bài báo được công bố mô tả các đặc điểm và hiệu suất của các máy ảnh đổ bộ. Cơ sở khoa học và thiết kế ban đầu của các máy ảnh đã được mô tả trong Mutch et al. [1972] và một mô tả chi tiết về các máy ảnh chuyến bay đã được đưa ra trong Huck et al. [1975b]. Huck and Wall [1976] đã thảo luận về chất lượng hình ảnh và Patterson et al. [1977] đã mô tả hiệu suất máy ảnh trong Nhiệm vụ chính.

Có rất nhiều tài liệu tự truyện tại các trang web của ITEK và các trang web được duy trì bởi các nhân viên cũ của ITEK.

Tôi không chắc đây có nhất thiết phải là một câu hỏi về việc tàu vũ trụ được sử dụng cụ thể không, mà là những giải pháp điện tử nào tồn tại để chụp và xử lý hình ảnh trước sự phổ biến của máy ảnh kỹ thuật số.

Chà, ngoài các giải pháp trong các câu trả lời khác, tôi muốn đề cập đến Video Camera Tube (Vidicon được đề cập ngắn gọn trong đoạn trích trong câu trả lời của Carl là một ví dụ). Đây là một máy ảnh hoạt động giống như truyền hình CRT cũ của bạn, nhưng ngược lại.

Ánh sáng được tập trung vào một tấm cảm quang đặt trước ống tia catốt. Điện tích tích tụ khi các photon chiếu vào bản và khi chùm electron quét bản từ phía sau, sự tương tác giữa các electron trong chùm quét và điện tích trên bản tại mỗi điểm tạo ra sự khác biệt tiềm năng khác nhau trên bản, và đó là điều này trở thành tín hiệu hình ảnh tương tự của bạn. Sau đó, bạn có thể xử lý điều này bằng cách sử dụng các kỹ thuật xử lý hình ảnh tương tự, sau đó điều chỉnh tín hiệu trước khi truyền trở lại trái đất.

Các vệ tinh quan sát Trái đất đã sử dụng hai phương pháp nêu trên. Năm 1956, Hoa Kỳ đã khởi động chương trình Corona sử dụng phim 70 mm đặc biệt với máy ảnh tiêu cự 610 mm (theo wikipedia). Phim sau đó được lấy từ quỹ đạo với một viên nang reentry.

Năm 1964, vệ tinh Nimbus đầu tiên mang theo các cảm biến khác nhau có khả năng chụp ảnh và gửi những bức ảnh đó đến các trạm mặt đất bằng hệ thống ATP (một hệ thống tương tự).

Vệ tinh Quan sát Trái đất đầu tiên được trang bị cảm biến CCD là KH-11 (một vệ tinh gián điệp từ Hoa Kỳ) vào năm 1976.

Có một video tuyệt vời giải thích cách các quỹ đạo mặt trăng của NASA hoạt động ở đây và nói chung rất nhiều thông tin tại moonview.com , cũng kể câu chuyện về cách các băng từ lưu trữ dữ liệu nhận được được tìm thấy và xử lý lại. Đó là một câu chuyện tuyệt vời.

Câu trả lời ngắn gọn cho câu hỏi của bạn là các quỹ đạo đã chụp ảnh trên phim analog, xử lý chúng tự động trong một hệ thống phát triển giống như Polaroid khô, sau đó quét các hình ảnh và gửi chúng trở lại Trái đất.