In che modo i dati fotografici sono stati elaborati e trasferiti sulla Terra dai satelliti prima che la fotografia digitale diventasse un luogo comune?

Sto guardando le foto scattate da alcuni dei primi satelliti e lander che c'erano come il Viking Lander su Marte nel 1976 o addirittura la prima immagine della parte posteriore della Luna nel 1959 da Luna 3

Mi chiedo come siano state elaborate queste foto. Erano alcune delle prime fotocamere digitali? O quelle imbarcazioni avevano a bordo un film in rotolo che è stato poi sviluppato in loco? Probabilmente ci sono differenze tra il 1959 e il 1976.
Inoltre, come furono trasferiti questi dati sulla Terra? Suppongo che la trasmissione stessa fosse analogica ma era già in qualche tipo di formato (grezzo) di file?

Luna 3 ha fatto qualcosa di complicato come pensavi: ha scattato foto in un film, lo ha elaborato in una sorta di minilab di bordo, quindi lo ha scansionato e trasmesso via radio a casa in modo analogico non diversamente da un vecchio fax .

La parte più divertente era che i sovietici non avevano la tecnologia del film indurito dalle radiazioni, ma gli americani lo avevano. Lo hanno usato contro i sovietici in palloncini spia ad alta quota . Questo programma fu un vero fallimento per gli americani, ma i sovietici recuperarono alcuni di quei palloncini prima che spendessero il loro prezioso carico e riproponessero il film per una missione spaziale. Prodotto negli Stati Uniti, inviato sulla Luna dalla Russia Sovietica! Puoi leggere di più su Luna 3 qui

Se si chiedono somiglianze con il "formato" non elaborato, la trasmissione di immagini analogiche è più simile a una bitmap non compressa che a un dump grezzo da un tipico sensore moderno. I dati grezzi non sono un formato, ogni sensore ne fa uno proprio e non ci sono metadati come marcatori di fine linea o informazioni su quale sensel rappresenta quale colore. La trasmissione analogica (come nel fax o in TV) di solito è molto più strutturata, ad esempio il tempo per riportare il raggio di scansione all'inizio della riga successiva crea un marcatore di fine linea naturale, oppure viene usato un tono speciale per indicare quello, che tra l'altro consente almeno il recupero parziale dell'immagine se ci sono dei singhiozzi.

Tra le miriadi di pagine online che documentano la serie Viking, eccone una che afferma chiaramente

Il design della fotocamera Viking Lander era molto diverso dalle fotocamere Vidicon o CCD array. La fotocamera lander era una fotocamera fax con un singolo array di fotosensori stazionario (PSA) e meccanismi di scansione di azimut ed elevazione. Un'immagine del lander è stata generata scansionando la scena in due direzioni (elevazione e azimut) per focalizzare la luce sulla matrice del fotosensore. Le telecamere Viking Lander sono state costruite da Itek Corp. Numerosi articoli pubblicati descrivono le caratteristiche e le prestazioni delle telecamere lander. La logica scientifica e la progettazione iniziale delle telecamere sono state descritte in Mutch et al. [1972] e una descrizione dettagliata delle telecamere di volo fu data in Huck et al. [1975b]. Huck and Wall [1976] hanno discusso della qualità delle immagini e Patterson et al. [1977] descrisse le prestazioni della telecamera durante la missione primaria.

C'è un sacco di materiale autobiografico nei siti ITEK e siti gestiti da ex dipendenti di ITEK.

Non sono sicuro che si tratti necessariamente di una domanda su quale nave spaziale abbia usato specificamente, ma piuttosto quali soluzioni elettroniche esistessero per catturare ed elaborare immagini prima dell'ubiquità delle fotocamere digitali.

Bene, oltre alle soluzioni nelle altre risposte, vorrei menzionare il tubo della videocamera (il Vidicon menzionato brevemente nella citazione nella risposta di Carl è un esempio). Questa è una fotocamera che funziona come la tua vecchia televisione CRT, ma al contrario.

La luce viene focalizzata su una piastra fotosensibile posta davanti al tubo a raggi catodici. La carica si accumula quando i fotoni colpiscono la piastra e mentre il fascio di elettroni esegue la scansione della piastra da dietro, l'interazione tra gli elettroni nel raggio di scansione e la carica sulla piastra in ciascun punto genera una differenza di potenziale variabile sulla piastra, ed è questo che diventa il tuo segnale di immagine analogica. È quindi possibile elaborarlo utilizzando tecniche di elaborazione di immagini analogiche e quindi modulare il segnale prima di tornare a terra.

I satelliti di osservazione della Terra hanno usato il metodo sopra citato due. Nel 1956, gli Stati Uniti lanciarono il programma Corona che utilizzava speciali pellicole da 70 millimetri con fotocamera da 610 mm di lunghezza focale (secondo Wikipedia). Il film è stato quindi recuperato dall'orbita con una capsula di rientro.

Nel 1964, il primo satellite Nimbus trasportava diversi sensori in grado di scattare foto e inviarle a stazioni di terra utilizzando il sistema ATP (un sistema analogico).

Il primo satellite di osservazione della Terra dotato di un sensore CCD fu il KH-11 (un satellite spia proveniente dagli Stati Uniti) nel 1976.

C'è un ottimo video che spiega come funzionavano qui gli orbiter lunari della NASA , e generalmente molte informazioni su moonviews.com , che racconta anche la storia di come i nastri magnetici che memorizzavano i dati ricevuti venivano trovati e rielaborati. È una grande storia.

La risposta breve alla tua domanda è che gli orbiter hanno scattato foto su pellicola analogica, le hanno elaborate automaticamente in un sistema di sviluppo asciutto simile a Polaroid, quindi hanno scansionato le immagini e le hanno rimandate sulla Terra.