2018年6月29日 星期五

40年前發射的空間探測器,沒有CCD是如何進行圖像傳輸的?






上世紀是宇宙空間探測技術疾速發展的一個年代,當時各國對這一領域的研究都十分熱衷,由於地球能源危機、環境惡化等問題,在當時的科學界太空移民、在宇宙中能找到高效能源等說法得到了很大的認可。因而各國都在這場競爭中投入了極大的財力和人力,並取得了卓越的成就。



在1977年,NASA就成功發射了兩個旅行者號空間探測器,它們是研究者為了進一步探索太空而放到其中的「眼睛」,「兩姐妹」所在的是兩條不同的軌道,共同擔負起探測太陽系外附近的行星的任務,她們所搭載的能量足以支持她們飛行到2025年,那時候她們將停止向地球傳輸拍攝圖像的任務,並繼續飛向銀河系的中心。




在那樣一個家庭電腦並不普及的年代,研究者們卻可以製造出這樣先進的宇宙探測器,這是令很多現代人都感到非常意外的。即使到現在,她們認識人類發射的和地球相距最遠的探測器,並成功趕上了太陽系175年才有一次的機會,讓她們能夠一次性的探訪所有的外圍行星。



即使在當時並沒有CCD技術或者任何先進的數字技術,研究者們能夠利用的只有攝像管技術,為了儘可能大範圍的、清晰的拍攝到各星球的情況,人們在探測器身上安裝了1024*1024陣列的攝像管感測器,且只能成黑白的像,需要藉助濾波器,通過多次拍照才能合成彩色的圖像。




但用這種方法取得的照片依然有5M大小,因為後期還要多張照片進行合成,因此還要先壓縮並儲存起來,而且當時用的還是最原始的磁碟儲存,由於通訊能力非常有限,只能一點一點的慢慢傳回地球。


但即使在這樣的限制下,兩個旅行者號依然帶回了很多美妙的圖片,甚至有一些星體是人類第一次也是唯一一次看到的,並且在50年內都不會再有這樣的機會了。因此在今天看來,她們的成功發射也是奇蹟。


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