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?

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

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)?

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.

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.

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.

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.

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.