美国国家航空航天局(NASA)在1966年的黑科技 - Est's Blog

美国国家航空航天局(NASA)在1966年的黑科技

我 2018-09-29 在 zhihu 上回答一个老贴。问题是「美国国家航空航天局(NASA)有什么黑科技」,存到自己 blog 上留档

转载一个故事 McMoon: How the Earliest Images of the Moon Were so Much Better than we Realised

1966 年

这个时候我国在做什么,大家可以回忆一下。这是一个胶片相机还是精密仪器的时代,2年前,东京奥运会被称为第一个有电视机奥运会。

NASA为了探测月球,发射了5个探测器Lunar Orbiter I 到 V。需要传回月球图片

那么请问没有任何数码手段如何把图片传回来?那个时候的美国间谍飞机到我国上空侦查,是要派飞行员来飞,而且要回去洗照片的。美国的侦察卫星,也是需要定期弹射胶卷回地球,然后地面部队回收,这个回收率很低的,有的纯粹是摔坏了,或者掉到山里河里海里找不到了。如果胶卷用完了卫星寿命也就报废了。

NASA 这个探月任务,飞行器又不可能弹射胶卷回地球,如何传回数据?再次提醒那个时候都是模拟相机模拟信号,数码相机是1975年Kodak发明的!

NASA这样做:

  1. 70mm胶片拍摄,并且洗出来
  2. 用200 lines/mm 的 5微米的扫描仪扫描负片
  3. 用 lossless 的模拟信号算法把数据传回地球。这个无损算法叫 vestigial sideband

注意这里是充满了极端气温和宇宙辐射的外太空环境完成的。等于在外太空搞了个60年代的冲印店和扫描仪。。。相当了不起。可以看一下资料

http://www.moonviews.com/2012/06/lunar-orbiters-classified-heritage.html

最后收到图片,解码打印出来的结果是这样的

地球上一共三个地面站收到了信号。这些数据被保存在Ampex FR-900 磁带机上。这些磁带机当年的售价是 $300,000 一台。

当然了,这特么都半个多世纪过去了,原始的磁带肯定被人到处乱丢没人管。当然也有蛋痛的爱好者尝试去找古老的磁带玩。基本就是去吃灰的仓库里找古董的感觉

当年没那么多图片格式或者压缩算法, 都是直接保存原始点阵。一张图就是2G 大。。。NASA冲印出来都是 1.58x0.4米的照片。

当这帮蛋痛的爱好者自己尝试DIY的思路,把磁带里的数据,通过自己的方法再次读出来,看到的照片的瞬间惊呆了。两张图放在一起作为对比:

当年NASA公布的照片 vs 爱好者自己读取原始磁盘复原的照片对比:

这个图片可能看起来没感觉。爱好者修复得到的图片 JPEG 有55M 大,分辨率 37134 × 16200 。你们可以下载下来感受下。

https://loirp.arc.nasa.gov/loirp/jpeg/LOIMAGEFULL.jpg

这图片放在10年前普通 WinXP 机器打开,能把预览工具直接卡死。

为毛差别这么大?原来,当年 NASA 怕自己技术太叼吓着苏联人了,故意降低了分辨率并加入了噪音。以免苏联根据照片反推侦查能力。。。。。

更多的照片,现在已经响应国会山的号召,信息透明政务公开,可以在网站上查阅下载了。

https://loirp.arc.nasa.gov/loirp_gallery/

这一年是1966年。

3年之后,美国把2活个人送上了月球,还电视直播。

并且返回了回来。

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