Wie wurden Fotodaten verarbeitet und von Satelliten zurück zur Erde übertragen, bevor die digitale Fotografie alltäglich wurde?

Luna 3 hat etwas so Kompliziertes gemacht, wie Sie dachten: Es hat Fotos auf einem Film gemacht, es in einer Art bordeigenem Minilab bearbeitet und dann gescannt und auf analoge Weise zurück nach Hause gefunkt, ähnlich einem alten Fax .

Das Lustigste war, dass die Sowjets nicht über die Technologie des strahlungsgehärteten Films verfügten, die Amerikaner jedoch schon. Sie setzten es gegen Sowjets in Spionageballons in großer Höhe ein . Dieses Programm war für die Amerikaner ein ziemlicher Misserfolg, aber die Sowjets holten einige dieser Ballons zurück, bevor sie ihre kostbare Fracht verbrauchten, und zweckentfremdeten den Film für eine Weltraummission. Hergestellt in den USA, von Sowjetrussland zum Mond geschickt! Sie können hier mehr über Luna 3 lesen

Wenn Sie nach Ähnlichkeiten zum rohen "Format" fragen, ähnelt die analoge Bildübertragung eher einer unkomprimierten Bitmap als einem rohen Dump von einem typischen modernen Sensor. Rohdaten sind kein Format, jeder Sensor erstellt sein eigenes und es gibt keine Metadaten wie Zeilenende-Markierungen oder Informationen darüber, welcher Sensor welche Farbe darstellt. Die analoge Übertragung (wie bei Fax oder TV) ist normalerweise viel strukturierter, z. B. die Zeit, um den Abtaststrahl zum Anfang der nächsten Zeile zurückzubringen, ergibt eine natürliche Zeilenende-Markierung, oder es wird ein spezieller Ton verwendet, um das anzuzeigen, was ermöglicht unter anderem eine zumindest teilweise Wiederherstellung des Bildes, wenn es zu Schluckauf kommt.

Unter den unzähligen Online-Seiten, die die Viking-Serie dokumentieren, ist hier eine , die es klar sagt

Das Kameradesign von Viking Lander unterschied sich stark von Vidicon-Framing- oder CCD-Array-Kameras. Die Landerkamera war eine Faksimilekamera mit einem einzelnen, stationären Photosensorarray (PSA) und Azimut- und Elevationsabtastmechanismen. Ein Lander-Bild wurde durch Scannen der Szene in zwei Richtungen (Höhe und Azimut) erzeugt, um Licht auf das Photosensor-Array zu fokussieren. Die Viking Lander-Kameras wurden von Itek Corp. gebaut. Eine Reihe von veröffentlichten Artikeln beschrieb die Eigenschaften und die Leistung der Lander-Kameras. Die wissenschaftliche Begründung und das frühe Design der Kameras wurden in Mutch et al. [1972] und eine ausführliche Beschreibung der Flugkameras findet sich bei Huck et al. [1975b]. Huck und Wall [1976] diskutierten die Bildqualität und Patterson et al. [1977] beschrieb die Kameraleistung während der Primärmission.

Es gibt tonnenweise autobiografisches Material auf ITEK-Sites und Sites, die von ehemaligen ITEK-Mitarbeitern gepflegt werden.

Ich bin mir nicht sicher, ob dies unbedingt eine Frage ist, welche Raumfahrzeuge speziell verwendet wurden, sondern eher, welche elektronischen Lösungen für die Erfassung und Verarbeitung von Bildern vor der Allgegenwart von Digitalkameras existierten.

Nun, zusätzlich zu den Lösungen in den anderen Antworten möchte ich die Videokameraröhre erwähnen (das im Zitat in Carls Antwort kurz erwähnte Vidicon ist ein Beispiel). Dies ist eine Kamera, die genauso funktioniert wie Ihr alter CRT-Fernseher, aber umgekehrt.

Licht wird auf eine lichtempfindliche Platte fokussiert, die vor der Kathodenstrahlröhre angeordnet ist. Ladung baut sich auf, wenn Photonen auf die Platte treffen, und wenn der Elektronenstrahl die Platte von hinten abtastet, erzeugt die Wechselwirkung zwischen den Elektronen im Abtaststrahl und der Ladung auf der Platte an jedem Punkt eine variierende Potentialdifferenz auf der Platte, und das ist sie auch dies wird zu Ihrem analogen Bildsignal. Sie könnten dies dann mit analogen Bildverarbeitungstechniken verarbeiten und dann das Signal vor der Übertragung zurück zur Erde modulieren.

Die Erdbeobachtungssatelliten verwendeten die beiden oben genannten Verfahren. 1956 starteten die USA das Corona-Programm , das einen speziellen 70-Millimeter-Film mit einer Kamera mit 610 mm Brennweite verwendete (laut Wikipedia). Der Film wurde dann mit einer Wiedereintrittskapsel aus dem Orbit geholt.

1964 trug der erste Nimbus-Satellit verschiedene Sensoren, die in der Lage waren, Bilder aufzunehmen und diese Bilder unter Verwendung des ATP-Systems (einem analogen System) an Bodenstationen zu senden.

Der erste mit einem CCD-Sensor ausgestattete Erdbeobachtungssatellit war 1976 der KH-11 (ein Spionagesatellit aus den USA).

Es gibt ein großartiges Video, das erklärt, wie die Mondorbiter der NASA hier funktionierten , und allgemein viele Informationen auf moonviews.com , das auch die Geschichte erzählt, wie die Magnetbänder, auf denen die empfangenen Daten gespeichert waren, gefunden und wiederverarbeitet wurden. Es ist eine großartige Geschichte.

Die kurze Antwort auf Ihre Frage lautet, dass die Orbiter Fotos auf analogem Film gemacht, sie automatisch in einem trockenen Polaroid-ähnlichen Entwicklungssystem verarbeitet und dann die Bilder gescannt und zur Erde zurückgeschickt haben.