Comment les données photographiques ont-elles été traitées et transférées sur Terre à partir de satellites avant que la photographie numérique ne soit devenue monnaie courante?

Je regarde des photos prises par certains des premiers satellites et atterrisseurs qui existaient là-bas, comme les Vander Lander sur Mars en 1976 ou même la première image de l'arrière de la Lune en 1959 par Luna 3

Je me demande comment ces photos ont été traitées. Était-ce des appareils photo numériques très tôt? Ou ces artisans avaient-ils du film en rouleau à bord qui a ensuite été développé sur site? Il y a probablement des différences entre 1959 et 1976.
En outre, comment ces données ont-elles ensuite été transférées sur Terre? Je suppose que la transmission elle-même était analogique, mais était-ce déjà dans une sorte de format de fichier (brut)?

Luna 3 a fait quelque chose d'aussi compliqué que vous le pensiez: il a pris des photos sur un film, l'a traité dans une sorte de minilab à bord, puis l'a numérisé et renvoyé chez lui par radio de manière analogique, à la manière d'un vieux fax .

Le plus drôle, c’est que les Soviétiques n’avaient pas la technologie du film renforcé, mais les Américains. Ils l'ont utilisé contre les Soviétiques dans des ballons d'espionnage à haute altitude . Ce programme a été un échec pour les Américains, mais les Soviétiques ont récupéré certains de ces ballons avant de dépenser leur précieuse cargaison et ont réutilisé le film pour une mission spatiale. Fabriqué aux États-Unis, envoyé sur la Lune par la Russie soviétique! Vous pouvez en savoir plus sur Luna 3 ici

Si vous posez des questions sur les similitudes avec le "format" brut, la transmission d'images analogiques ressemble davantage à du bitmap non compressé qu'un dump brut d'un capteur moderne classique. Les données brutes ne sont pas un format, chaque capteur fait son propre et il n'y a pas de métadonnées comme des marqueurs de fin de ligne ou des informations sur ce que sensel représente par quelle couleur. La transmission analogique (comme dans le cas du fax ou de la télévision) est généralement beaucoup plus structurée. Par exemple, le temps nécessaire pour ramener le faisceau de balayage au début de la ligne suivante constitue un marqueur de fin de ligne naturel, ou une tonalité spéciale est utilisée pour indiquer ce point. entre autres, permet au moins une récupération partielle de l’image s’il ya des ratés.

Parmi la myriade de pages en ligne documentant la série Viking, en voici une qui indique clairement

La conception de la caméra Viking Lander était très différente de celle des caméras à cadre vidicon ou à caméras CCD. La caméra de l’atterrisseur était une caméra de télécopie avec un seul groupe de photodétecteurs (PSA) stationnaire et des mécanismes de balayage en azimut et en élévation. Une image d'atterrisseur a été générée en balayant la scène dans deux directions (altitude et azimut) afin de focaliser la lumière sur la matrice de photocapteurs. Les caméras de Viking Lander ont été construites par Itek Corp. Un certain nombre de publications ont décrit les caractéristiques et les performances des caméras Lander. La justification scientifique et la conception initiale des caméras ont été décrites dans Mutch et al. [1972] et une description détaillée des caméras de vol a été donnée dans Huck et al. [1975b]. Huck et Wall [1976] ont discuté de la qualité des images et Patterson et al. [1977] ont décrit les performances de la caméra pendant la mission principale.

Il existe une tonne de matériel autobiographique sur les sites ITEK et sur les sites maintenus par les anciens employés d’ITEK.

Je ne suis pas sûr que ce soit nécessairement une question de savoir quelle embarcation spatiale a été utilisée spécifiquement, mais plutôt quelles solutions électroniques existaient pour capturer et traiter des images avant l'omniprésence des appareils photo numériques.

Eh bien, en plus des solutions dans les autres réponses, je voudrais mentionner le tube de caméra vidéo (le Vidicon brièvement mentionné dans la citation de la réponse de Carl est un exemple). Il s’agit d’un appareil photo qui fonctionne de la même manière que votre ancien téléviseur à tube cathodique, mais en sens inverse.

La lumière est focalisée sur une plaque photosensible placée devant le tube à rayons cathodiques. La charge s'accumule lorsque les photons frappent la plaque et lorsque le faisceau d'électrons balaye la plaque de derrière, l'interaction entre les électrons du faisceau de balayage et la charge sur la plaque à chaque point génère une différence de potentiel variable sur la plaque. cela devient votre signal d'image analogique. Vous pouvez ensuite traiter cela à l'aide de techniques de traitement d'images analogiques, puis moduler le signal avant sa transmission à la Terre.

Les satellites d’observation de la Terre ont utilisé la méthode susmentionnée. En 1956, les États-Unis lancèrent le programme Corona, qui utilisait un film spécial de 70 millimètres avec une caméra à focale de 610 mm (selon Wikipédia). Le film a ensuite été récupéré de l’orbite avec une capsule de rentrée.

En 1964, le premier satellite Nimbus transportait différents capteurs capables de prendre des photos et de les envoyer à des stations au sol utilisant le système ATP (un système analogique).

Le premier satellite d'observation de la Terre équipé d'un capteur CCD était le KH-11 (un satellite espion américain) en 1976.

Il existe une superbe vidéo qui explique comment les orbiteurs lunaires de la NASA ont travaillé ici , et généralement beaucoup d’informations sur moonviews.com , qui raconte également comment les bandes magnétiques contenant les données reçues ont été trouvées et traitées à nouveau. C'est une belle histoire.

La réponse courte à votre question est que les orbiteurs ont pris des photos sur un film analogique, les ont traitées automatiquement dans un système de développement sec de type Polaroid, puis ont numérisé les images et les ont renvoyées sur Terre.