¿Cómo se procesaron y transfirieron los datos fotográficos a la Tierra desde los satélites antes de que la fotografía digital se volviera común?

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Estoy mirando fotos tomadas por algunos de los primeros satélites y módulos de aterrizaje que fueron como el Viking Lander en Marte en ~ 1976 o incluso la primera imagen de la parte trasera de la Luna en 1959 por Luna 3

Me pregunto cómo se procesaron estas fotos. ¿Fueron algunas cámaras digitales muy tempranas? ¿O esas embarcaciones tenían una película de rollo a bordo que luego se desarrolló en el sitio? Probablemente hay diferencias entre 1959 y 1976.
Además, ¿cómo se transfirieron estos datos a la Tierra? Supongo que la transmisión en sí era analógica, pero ¿ya estaba en algún tipo de formato de archivo (sin formato)?

— Sebastian
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Esto también me hizo pensar

— Janardan S

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Los satélites de órbita terrestre, de hecho, arrojaron botes de película, que una vez en la atmósfera inferior desplegaron paracaídas y fueron capturados en el aire con aviones especializados. Esto no funcionó desde Marte :-). De todos modos, es posible que haya pasado uno o dos minutos en nasa.gov para obtener las respuestas.

— Carl Witthoft

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@CarlWitthoft: petapixel.com/2014/08/31/… tiene un video de tal captura

— Max

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Eso no es luna ...

— Lightness compite con Mónica

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Parece impresionante transmitir imágenes mucho antes de la invención de las cámaras digitales e Internet. Pero lo habíamos estado haciendo desde la década de 1930 y lo llamábamos "televisión".

— David Richerby

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Luna 3 hizo algo tan complicado como creías: tomó fotos en una película, la procesó en una especie de minilab a bordo, y luego la escaneó y la envió por radio a casa de manera analógica, a diferencia de un fax antiguo .

La parte más divertida fue que los soviéticos no tenían la tecnología de película endurecida por radiación, pero los estadounidenses sí. Lo usaron contra soviéticos en globos espía a gran altitud . Este programa fue un gran fracaso para los estadounidenses, pero los soviéticos recuperaron algunos de esos globos antes de gastar su preciosa carga y reutilizaron la película para una misión espacial. Fabricado en los EE. UU., Enviado a la Luna por la Rusia soviética. Puedes leer más sobre Luna 3 aquí

Si pregunta acerca de las similitudes con el "formato" sin formato, la transmisión de imágenes analógicas se parece más a un mapa de bits sin comprimir que al volcado sin formato de un sensor moderno típico. Los datos sin formato no son un formato, cada sensor lo hace propio y no hay metadatos como marcadores de fin de línea o información sobre qué sensor representa qué color. La transmisión analógica (como en fax o TV) generalmente está mucho más estructurada, por ejemplo, el tiempo para devolver el haz de exploración al comienzo de la siguiente línea hace un marcador natural de fin de línea, o se usa un tono especial para indicar eso, lo que entre otros, permite al menos una recuperación parcial de la imagen si hay algunos contratiempos.

— Agent_L
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Entre las innumerables páginas en línea que documentan la serie Viking, aquí hay una que establece claramente

El diseño de la cámara Viking Lander era muy diferente del encuadre de vidicon o de las cámaras CCD. La cámara de aterrizaje era una cámara facsímil con un único conjunto de fotosensores estacionarios (PSA) y mecanismos de exploración de acimut y elevación. Se generó una imagen de aterrizaje al escanear la escena en dos direcciones (elevación y acimut) para enfocar la luz en la matriz de fotosensores. Las cámaras Viking Lander fueron construidas por Itek Corp. Varios artículos publicados describieron las características y el rendimiento de las cámaras Lander. La lógica científica y el diseño inicial de las cámaras se describieron en Mutch et al. [1972] y una descripción detallada de las cámaras de vuelo se dio en Huck et al. [1975b]. Huck y Wall [1976] discutieron la calidad de imagen y Patterson et al. [1977] describió el rendimiento de la cámara durante la Misión Primaria.

Hay una tonelada de material autobiográfico en los sitios de ITEK y en los sitios mantenidos por ex empleados de ITEK.

— Carl Witthoft
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El enlace, de hecho, explica que los datos se transmitieron y almacenaron en forma digital desde el principio. Entonces, la respuesta a la pregunta del OP, que dejó fuera, es: sí, era una cámara digital (aunque una que funcionaba según un principio diferente) y los datos se transmitían en forma digital.

— Szabolcs

@Szabolcs: Me pregunto cómo se compara la densidad de almacenamiento digital de seis bits (utilizando la tecnología del día) con la densidad de almacenamiento de una señal analógica modulada.

— supercat

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@supercat Pero cualquier dato digital se transmite al modular una señal analógica ... no hay naturaleza digital. Bueno, quizás los estados de las partículas de spin-1/2 pueden considerarse digitales, pero luego estamos entrando en el ámbito de la mecánica cuántica y tenemos qubits en lugar de bits :-)

— Szabolcs

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@Szabolcs: Mi pregunta era más acerca de cómo la densidad de almacenamiento que se podía lograr a través de la cuantificación determinista a 6 bits antes del almacenamiento (tal vez almacenar los bits en pistas separadas en la cinta) en comparación con la densidad de mantener la señal como analógica excepto -determinación cuantitativa causada por cosas como partículas de cinta discretas).

— supercat

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@Sebastian No lo dije bien. Lo que quise decir fue que, según mi lectura del artículo al que Carl se unió, la señal se digitalizó dentro de la cámara Viking Lander. No quise referirme a otras misiones o cámaras.

— Szabolcs

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No estoy seguro de que esta sea necesariamente una pregunta sobre qué nave espacial utilizó específicamente, sino qué soluciones electrónicas existían para capturar y procesar imágenes antes de la ubicuidad de las cámaras digitales.

Bueno, además de las soluciones en las otras respuestas, me gustaría mencionar el Video Camera Tube (el Vidicon mencionado brevemente en la cita en la respuesta de Carl es un ejemplo). Esta es una cámara que funciona de la misma manera que su viejo televisor CRT, pero a la inversa.

La luz se enfoca en una placa fotosensible colocada frente al tubo de rayos catódicos. La carga se acumula a medida que los fotones golpean la placa, y cuando el haz de electrones escanea la placa desde atrás, la interacción entre los electrones en el haz de exploración y la carga en la placa en cada punto genera una diferencia de potencial variable en la placa, y es esto que se convierte en su señal de imagen analógica. A continuación, puede procesar esto utilizando técnicas de procesamiento de imágenes analógicas y luego modular la señal antes de la transmisión a tierra.

— Luke
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Los satélites de observación de la Tierra utilizaron los dos métodos mencionados anteriormente. En 1956, EE. UU. Lanzó el programa Corona que utilizaba una película especial de 70 milímetros con una cámara de distancia focal de 610 mm (según Wikipedia). Luego se recuperó la película de la órbita con una cápsula de reentrada.

En 1964, el primer satélite Nimbus transportó diferentes sensores capaces de tomar fotografías y enviarlas a estaciones terrestres utilizando el sistema ATP (un sistema analógico).

El primer satélite de observación de la Tierra equipado con un sensor CCD fue el KH-11 (un satélite espía de EE. UU.) En 1976.

— radouxju
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Hay un gran video que explica cómo los orbitadores lunares de la NASA trabajaron aquí , y generalmente mucha información en moonviews.com , que también cuenta la historia de cómo se encontraron y reprocesaron las cintas magnéticas que almacenaban los datos recibidos. Es una gran historia

La respuesta corta a su pregunta es que los orbitadores tomaron fotos en una película analógica, las procesaron automáticamente en un sistema de desarrollo seco tipo Polaroid, y luego escanearon las imágenes y las enviaron de vuelta a la Tierra.

— Caleb
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