Kodakの「事前発明」された月周回衛星カメラ、またはSAMOS読み出しの運命

左: 加圧シェル下部にある月周回衛星カメラシステム。プロジェクトマネージャーのクリフ・ネルソン（左）が、NASA/ラングレーのチームメンバーであるカルビン・ブルーム、イスラエル・タバック、ジョー・ムーアマンと共に写っている。NASA提供。右: Kodakのカメラシステムによるアーティファクトを示す月周回衛星フレーム5017-M。NASA/LOIRP提供。 1966年と1967年、NASAは5機の無人宇宙船を月の軌道に送り込みました。アポロ計画の着陸地点発見を主目的として建造された月周回衛星は、驚くべき詳細さで月をほぼ完全にマッピングすることも可能にしました。ニューヨーク州ロチェスターにあるEastman Kodak社が製造したカメラシステムのおかげで、月周回衛星が返した写真の量と解像度は前例のないものでした。彼らのイメージングシステムには、軌道上で写真フィルムを露光し、宇宙船内でフィルムを現像し、画像を地球にリモート送信するための精巧なメカニズムが含まれていました。 1967年2月、ロチェスター・タイムズ・ユニオン紙は、Kodakが月周回衛星カメラを「事前発明」した方法についての記事を掲載しました。Kodakの研究開発ディレクター、アーサー・シモンズはタイムズ・ユニオン紙に対し、「月面のクローズアップ写真を撮るためのカメラとフィルムシステムを開発してほしいと誰かが訪ねてきたわけではない…Kodakには、より良い言葉がないが、『ライブラリ』として、我々が宣伝しない何百もの『概念的なアイデア』がある」と語りました。しかし、カメラの「事前発明」の話は、シモンズが明かしたよりも興味深いものでした。 Kodakが1963年にボーイング社の月周回衛星入札に参加したとき、カメラシステムはすでに存在していました。同社は元々、1950年代に、ウェポンズ・システム117L（WS-117L）と呼ばれる高度に機密性の高い衛星監視プログラムの一部として、空軍のためにそれを開発していました。WS-117Lの性質と月周回衛星カメラシステムの秘密裏の起源は、当時一部の人々には漠然と知られていましたが、その詳細が一般に公開されたのは、数十年後の機密解除を経てからでした。 この記事では、月周回衛星カメラの詳細な技術仕様に長くとどまるのではなく、システムの構想からNASAによる採用までの開発を追跡することに焦点を当てます。これは、米国が宇宙から画像をリモート送信しようとした最初の試みの一部と、それらの同じシステムが月面探査にどのように適応されたかの物語です。 WS-117Lは、1946年に遡るランド研究所の衛星監視概念の研究にルーツを持ち、それらのアイデアを実践に移すための最初の主要な試みでした。米国は、衛星がソビエト連邦における核兵器と発射拠点の増強を監視するために使用されることを期待していました。1953年、ランドレポート262は、そのようなシステムの実現可能性と有用性を完全に概説し、1955年までに空軍はWS-117Lの契約業者を募集し始めました。Eastman Kodakはロックウェル社の入札のためにカメラシステムを作成し、空軍は1956年10月に契約を授与しました。 1958年の概要からの、先進偵察システム、またはWS-117Lのタイムライン。NRO（PDF）提供。 当初、ランド研究所は主にテレビシステムの使用を検討していました。3「ニアリアルタイム」画像は、一部の専門家にとって衛星監視の理想的な形態と見なされており、テレビは論理的な選択でした。しかし、プログラムの機密解除された歴史の中で、ロバート・ペリーは、リアルタイム画像の目標は空軍内ですぐに論争の的になったと説明しています。技術が要件を満たす準備ができているかどうかは不明であり、代替のフィルム回収システムは早期に明確な実現可能性と信頼性を示していました。これらの取り組みの一部は、Kodakのカメラシステムを軌道に送り込み、現像済みのフィルムカプセルを空輸して地球で処理するためにDiscoverer-CORONAプログラムにスピンオフされました。4しかし、早期から、ニアリアルタイムシステムは計画の非常に重要な部分でした。 WS-117Lへの入札において、Kodakは、後にSAMOSプログラムとして知られるようになるものに搭載されるリモート送信システムを作成しました。テレビシステムは初期段階でも検討されていましたが、特に解像度に関して、当時の技術的な限界がありました。Kodakの新たに設立された装置・光学部門は、宇宙船内でフィルムを現像し、画像を地球の受信ステーションに「読み出す」システムに落ち着きました。計画担当者は、SAMOS用に5台のカメラを構想しており、最初の3台はKodakの読み出しシステムのテストに、残りは先進的な回収システムのテストに専念しました。E-1カメラは主に技術実証機であり、E-2とE-3はシステムのより機能的な解像度での画像取得能力をテストする予定でした。すべて同じ基本的なアーキテクチャを使用しました。 SAMOSカメラシステムとその提案された能力を示す図。NRO（PDF）提供。 ある意味で、このカメラシステムは実際に「事前発明」されていました。それは、多くがKodakによって作成された既存の技術の巧妙な組み立てに過ぎなかったからです。同社は第一次世界大戦に遡る航空写真の分野で数十年の経験を持っていました。第二次世界大戦の終わりまでに、彼らは先進的な航空用フィルム、コンパクトなフィルム保管システム、画像モーション補償技術を作成していました。また、海軍のために赤外線爆撃照準器と近接センサーに取り組んでおり、これは宇宙船用の熱制御材料の開発に役立つことになりました。 1957年のイラストは、SAMOS読み出し計画のラフスケッチを示しています。Kodakの70mmフィルムは露光、現像、保管され、その後読み出されて送信されます。地上で受信された電子信号は、画像を再構築するために使用されます。一部の重要な詳細がないSAMOS読み出しシステムを示す初期の図。NRO（PDF）提供。 1958年までに、計画文書は読み出しシステムを可能にした2つの主要技術を詳細に説明し始めました。1つは、Kodakの「Bimat」フィルムとして知られるようになったもので、以下のイラストでは「WEB」とラベル付けされています。6このウェブは、必要な現像化学物質を含むゼラチンでコーティングされており、「乾燥」現像を可能にしました。ウェブは露光されたフィルムに押し付けられ、現像と定着を行い、その後保管および送信されました。 1959年9月のSAMOSプログラムに関するロックウェル社のブリーフィングからの図。画像は1958年9月とラベル付けされています。NRO（PDF）提供。 Bimatフィルムの起源は、公記録ではやや不明瞭です。Kodakが作成したある歴史資料によると、この技術はアマチュア写真愛好家向けの研究室での調査から始まり、その後航空写真での使用に応用されたと示唆されています。8タイムラインを考慮すると、この実験がWS-117Lに間に合うように成熟したのは幸運な偶然だったのか、それともKodakのエンジニアが宇宙でのフィルム写真の課題に対応するためにこの技術を特に検討し始めたのかは不明です。 1956年3月のロックウェル社の開発計画では、現像システムについて曖昧な言葉で説明されており、既存の「航空機搭載ラピッドプロセッシング」の方法論と「大きくは異ならない」とし、概念的な「ローラーアプリケーター型」システムを説明しています。また、「写真用化学薬品の取り扱い」を「克服すべき主要な困難」の1つとして挙げています。 1957年のイラストは、「WEB」なしの onboard 現像ステップを示していますが、この詳細は上記の1958年とラベル付けされた図にのみ現れます。 その後、1959年8月にKodakの研究者によって「ウェブ現像方法」の特許が出願され、「写真画像を実質的に完全に現像および定着させるためのワンステップ法…写真現像液に浸すことなく」と提示されました。 1956年後半にKodakに入社し、SAMOSと月周回衛星の両方で作業したデビッド・マクドウェル氏も、Bimatがプロジェクトのために特別に開発されたことを覚えています。「E-1とE-2の作業を開始するとすぐにBimatが開始された」と彼は私に語りました。「なぜなら、私たちは軌道上でフィルムを現像する必要があることを知っていたからです。」 2番目の主要技術は読み出しシステム自体であり、これはフライティングスポットスキャナーを作成するためにコロンビア・ブロードキャスティング・システム・ラボラトリーズとの協力を含んでいました。13マクドウェル氏が「内側から外側へのCRT」と呼ぶものを使用しており、電子ビームを露光されたフィルムに発射するブラウン管を使用しました。フィルムの密度の変化は