Como os dados das fotos foram processados ​​e transferidos de volta para a Terra a partir de satélites antes que a fotografia digital se tornasse comum?

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Estou vendo fotos tiradas por alguns dos primeiros satélites e pousadores que existiam como o Viking Lander em Marte em ~ 1976 Viking Lander em Marte em ~ 1976ou mesmo a primeira imagem da parte traseira da Lua em 1959 por Luna 3Parte traseira da lua em 1959

Eu me pergunto como essas fotos foram processadas. Foram algumas câmeras digitais muito antigas? Ou essas embarcações possuíam filme em rolo a bordo que foi desenvolvido no local? Provavelmente existem diferenças entre 1959 e 1976.
Além disso, como esses dados foram transferidos para a Terra? Presumo que a transmissão em si fosse analógica, mas ela já estava em algum tipo de formato de arquivo (bruto)?

Sebastian
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Isso também me fez pensar
Janardan S: 11/10
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Na verdade, os satélites da órbita terrestre lançaram cartuchos de filmes, que uma vez na atmosfera mais baixa usavam pára-quedas e eram capturados no ar com aeronaves especializadas. Isso não funcionou em Marte :-). Mesmo assim, você pode ter passado um ou dois minutos no nasa.gov para obter as respostas.
Carl Witthoft
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@CarlWitthoft: petapixel.com/2014/08/31/… tem um vídeo dessa captura
Max
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Isso não é nenhuma lua ...
Leveza raças com Monica
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Parece impressionante transmitir imagens muito antes da invenção das câmeras digitais e da Internet. Mas estávamos fazendo isso desde a década de 1930 e chamando de "televisão".
David Richerby

Respostas:

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O Luna 3 fez algo tão complicado quanto você pensava: tirou fotos de um filme, processou-o em uma espécie de minilab a bordo e, em seguida, digitalizou e transmitiu por rádio de volta para casa de maneira analógica, não muito diferente de um fax antigo .

A parte mais engraçada foi que os soviéticos não tinham a tecnologia de filmes endurecidos por radiação, mas os americanos tinham. Eles o usaram contra os soviéticos em balões espiões de alta altitude . Esse programa foi um fracasso para os americanos, mas os soviéticos recuperaram alguns desses balões antes de gastar sua preciosa carga e redirecionar o filme para uma missão espacial. Fabricado nos EUA, enviado à Lua pela Rússia Soviética! Você pode ler mais sobre Luna 3 aqui

Se você perguntar sobre semelhanças com o "formato" bruto, a transmissão de imagens analógicas é mais como bitmap não compactado do que despejo bruto de um sensor moderno típico. Os dados brutos não são um formato, cada sensor é próprio e não há metadados, como marcadores de fim de linha ou informações sobre o que o sensel representa qual cor. A transmissão analógica (como em fax ou TV) geralmente é muito mais estruturada; por exemplo, a hora de retornar o feixe de digitalização para o início da próxima linha cria um marcador de fim de linha natural ou um tom especial é usado para denotar isso. entre outros, permite pelo menos a recuperação parcial da imagem, se houver alguns soluços.

Agent_L
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Entre as inúmeras páginas on-line que documentam a série Viking, aqui está uma que afirma claramente

O design da câmera Viking Lander era muito diferente do enquadramento vidicon ou das câmeras de matriz CCD. A câmera lander era uma câmera de fac-símile com um único PSA (estacionário) e mecanismos de varredura de azimute e elevação. Uma imagem de aterrissagem foi gerada digitalizando a cena em duas direções (elevação e azimute) para focalizar a luz na matriz do fotossensor. As câmeras Viking Lander foram construídas pela Itek Corp. Vários artigos publicados descreveram as características e o desempenho das câmeras lander. A lógica científica e o design inicial das câmeras foram descritos em Mutch et al. [1972] e uma descrição detalhada das câmeras de vôo foi dada em Huck et al. [1975b]. Huck e Wall [1976] discutiram a qualidade da imagem e Patterson et al. [1977] descreveram o desempenho da câmera durante a Missão Primária.

Há uma tonelada de material autobiográfico nas instalações da ITEK e instalações mantidas por ex-funcionários da ITEK.

Carl Witthoft
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De fato, o link explica que os dados foram transmitidos e armazenados em formato digital desde o início. Portanto, a resposta para a pergunta do OP, que você deixou de fora, é: sim, era uma câmera digital (embora operasse com base em um princípio diferente) e os dados foram transmitidos em formato digital.
Szabolcs
@Szabolcs: Gostaria de saber como a densidade de armazenamento digital de seis bits (usando a tecnologia do dia) se compara à densidade de armazenamento de um sinal analógico modulado?
Supercat 11/16
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@supercat Mas qualquer dado digital é transmitido modulando um sinal analógico ... não há natureza digital. Bem, talvez estados de spin-1/2 partículas pode ser considerado digital, mas, em seguida, nós estamos entrando no reino da mecânica quântica e tem qubits em vez de bits :-)
Szabolcs
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@Szabolcs: Minha pergunta era mais sobre como a densidade de armazenamento que poderia ser alcançada via quantização determinística de 6 bits antes do armazenamento (talvez armazenando os bits em faixas separadas na fita) em comparação com a densidade de manter o sinal como analógico, exceto por não quantização determinisítica causada por coisas como partículas discretas de fita).
supercat
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@ Sebastian eu não frase bem. O que eu quis dizer foi que, com base no meu artigo do Carl vinculado, o sinal foi digitalizado na própria câmera Viking Lander. Não quis me referir a outras missões ou câmeras.
Szabolcs
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Não tenho certeza se essa é necessariamente uma pergunta sobre o que as naves espaciais usaram especificamente, mas as soluções eletrônicas existentes para capturar e processar imagens antes da onipresença das câmeras digitais.

Bem, além das soluções nas outras respostas, eu gostaria de mencionar o tubo da câmera de vídeo (o Vidicon mencionado brevemente na citação na resposta de Carl é um exemplo). Esta é uma câmera que funciona da mesma maneira que sua televisão CRT antiga, mas ao contrário.

A luz é focada em uma placa fotossensível colocada na frente do tubo de raios catódicos. A carga se acumula quando os fótons atingem a placa e, à medida que o feixe de elétrons varre a placa por trás, a interação entre os elétrons no feixe de varredura e a carga na placa em cada ponto gera uma diferença de potencial variável na placa, e é isso que se torna seu sinal de imagem analógica. Você pode então processar isso usando técnicas de processamento de imagem analógica e, em seguida, modular o sinal antes da transmissão de volta à terra.

Luke
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Os satélites de observação da Terra usaram os dois métodos mencionados acima. Em 1956, os EUA lançaram o programa Corona, que utilizava filme especial de 70 milímetros com câmera de 610 mm de distância focal (de acordo com a wikipedia). O filme foi então recuperado da órbita com uma cápsula de reentrada.

Em 1964, o primeiro satélite Nimbus carregava diferentes sensores capazes de tirar fotos e enviá-las para estações terrestres usando o sistema ATP (um sistema analógico).

O primeiro satélite de Observação da Terra equipado com um sensor CCD foi o KH-11 (um satélite espião dos EUA) em 1976.

radouxju
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Há um ótimo vídeo que explica como os orbitais lunares da NASA funcionavam aqui , e geralmente muita informação em moonviews.com , que também conta a história de como as fitas magnéticas que armazenavam os dados recebidos foram encontradas e reprocessadas. É uma ótima história.

A resposta curta para sua pergunta é que os orbitadores tiraram fotos em filmes analógicos, as processaram automaticamente em um sistema seco de desenvolvimento semelhante ao Polaroid e, em seguida, digitalizaram as imagens e as enviaram de volta à Terra.

Caleb
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