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

Я смотрю на снимки, сделанные некоторыми из первых спутников и ландеров, которые были похожи на «Викинг Ландер» на Марсе в 1976 году или даже на первое изображение обратной стороны Луны в 1959 году, сделанное Луной 3.

Интересно, как были обработаны эти фотографии. Это были очень ранние цифровые камеры? Или у этих кораблей была рулонная пленка на борту, которая затем была разработана на месте? Вероятно, существуют различия между 1959 и 1976 годами.
Кроме того, как эти данные затем передавались на Землю? Я предполагаю, что сама передача была аналоговой, но была ли она уже в каком-то (сыром) формате файла?

Luna 3 сделал что-то настолько сложное, как вы думали: он снимал фотографии на пленку, обрабатывал их в виде встроенного минилаборатории, а затем сканировал и передавал по радио домой аналогичным способом, в отличие от старого факса .

Самое смешное, что у Советов не было технологии радиационно-упрочненной пленки, а у американцев. Они использовали его против Советов на высотных шпионских воздушных шарах . Эта программа потерпела неудачу для американцев, но Советы забрали некоторые из этих воздушных шаров, прежде чем они потратили свой драгоценный груз, и перенаправили фильм для космической миссии. Произведено в США, отправлено на Луну Советской Россией! Вы можете прочитать больше о Luna 3 здесь

Если вы спросите о сходстве с необработанным «форматом», аналоговая передача изображений больше похожа на несжатый битовый массив, чем на необработанный дамп типичного современного датчика. Необработанные данные - это не формат, каждый датчик создает их самостоятельно, и нет метаданных, таких как маркеры конца строки или информация о том, какой датчик представляет какой цвет. Аналоговая передача (как в факсе или на телевидении) обычно более структурирована, например, время возврата сканирующего луча в начало следующей строки создает естественный маркер конца строки, или для обозначения этого используется специальный тон, который среди прочего позволяет хотя бы частичное восстановление изображения, если есть некоторые икоты.

Среди множества онлайн-страниц, документирующих серию викингов, есть одна, которая четко

Конструкция камер Viking Lander сильно отличалась от видеокамерных или матричных CCD-камер. Камера «Ландер» представляла собой факсимильную камеру с одной стационарной матрицей фотодатчиков (PSA) и механизмами сканирования по азимуту и ​​высоте. Более широкое изображение было получено путем сканирования сцены в двух направлениях (высота и азимут), чтобы сфокусировать свет на матрице фотодатчика. Камеры Viking Lander были созданы компанией Itek Corp. В ряде опубликованных работ описаны характеристики и характеристики камер Lander. Научное обоснование и ранний дизайн камер были описаны в Mutch et al. [1972], и подробное описание камер полета было дано в Huck et al. [1975b]. Хак и Уолл [1976] обсуждали качество изображения, а Паттерсон и соавт. [1977] описал работу камеры во время Первичной миссии.

Тонна автобиографических материалов на сайтах ITEK и сайтах, поддерживаемых бывшими сотрудниками ITEK.

Я не уверен, что это обязательно вопрос о том, какой космический корабль использовал конкретно, а о том, какие электронные решения существовали для захвата и обработки изображений до повсеместного распространения цифровых камер.

Ну, в дополнение к решениям в других ответах я хотел бы упомянуть о видеокамере (например, Vidicon, кратко упомянутый в цитате в ответе Карла). Это камера, которая работает так же, как ваш старый телевизор с ЭЛТ, но наоборот.

Свет фокусируется на светочувствительной пластине, размещенной перед электронно-лучевой трубкой. Заряд накапливается при попадании фотонов на пластину, и когда электронный луч сканирует пластину сзади, взаимодействие между электронами в сканирующем луче и зарядом на пластине в каждой точке генерирует разную разность потенциалов на пластине, и это это становится вашим аналоговым сигналом изображения. Затем вы можете обработать это, используя методы аналоговой обработки изображений, а затем модулировать сигнал перед передачей обратно на землю.

Спутники наблюдения Земли использовали два вышеупомянутых метода. В 1956 году США запустили программу Corona, в которой использовалась специальная 70-миллиметровая пленка с камерой с фокусным расстоянием 610 мм (согласно википедии). Затем пленка была извлечена с орбиты с помощью входящей капсулы.

В 1964 году первый спутник Nimbus имел различные датчики, способные делать снимки и отправлять их на наземные станции, используя систему ATP (аналоговая система).

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

Есть отличное видео, которое объясняет, как здесь работали лунные орбитальные аппараты НАСА , и, как правило, много информации на moonviews.com , где также рассказывается о том, как магнитные ленты, на которых хранятся полученные данные, были обнаружены и переработаны. Это отличная история.

Короткий ответ на ваш вопрос заключается в том, что орбитальные аппараты делали фотографии на аналоговой пленке, автоматически обрабатывали их в сухой системе, подобной поляроиду, а затем сканировали изображения и отправляли их обратно на Землю.