Des chercheurs ont mis au point une puce CMOS qui détecte ses pixels endommagés par les radiations et les répare en les chauffant. De quoi intéresser les futures missions autour de Jupiter.

Un environnement qui détruit les caméras

L'orbite de Jupiter est l'un des pires endroits du système solaire pour l'électronique. Le champ magnétique de la planète, gigantesque, ionise le dioxyde de soufre craché par Io, sa lune volcanique, et alimente une ceinture de radiation de particules chargées à haute vitesse.

Pour les caméras embarquées sur les sondes spatiales, c'est un cauchemar. Les pixels du capteur accumulent des charges parasites, le courant de fuite explose, et au bout de quelques semaines l'image devient inutilisable.

La NASA en a fait l'expérience avec JunoCam, la caméra de la sonde Juno. À partir de l'orbite 47, les images ont commencé à se dégrader. À l'orbite 56, elles étaient quasiment inexploitables. En décembre 2023, les ingénieurs ont tenté un coup de poker : commander à distance au chauffage embarqué de monter la température à 25 degrés Celsius, bien au-dessus des conditions normales.

L'idée, forcer un recuit thermique du silicium pour libérer les charges piégées et restaurer la structure cristalline. Ça a marché. JunoCam a retrouvé une image nette juste à temps pour survoler Io.

Un capteur qui se soigne lui-même

Une équipe de la Southern University of Science and Technology et de l'université de Kyoto a poussé le concept beaucoup plus loin. Leur puce, présentée en février à l'ISSCC 2026 à San Francisco, intègre directement le mécanisme de réparation dans le capteur. Plus besoin d'intervention humaine à 600 millions de kilomètres.

Le capteur effectue régulièrement une lecture dans le noir complet. Si un pixel affiche encore un courant anormal, il est marqué comme endommagé et un courant fort lui est envoyé pour le chauffer localement. Pendant que ce pixel se répare, le reste de la matrice continue à fonctionner.

La puce embarque aussi un système de compression adaptative qui repère les zones d'intérêt et réduit le volume de données transmises de 75 %. Quand vous envoyez des images depuis Jupiter, chaque octet compte.

Le prototype est une matrice de 128 x 128 pixels. Les chercheurs l'ont exposée à l'équivalent de trente jours de radiation en orbite jovienne. Résultat : le capteur était devenu inutilisable. Après quatre cycles de recuit, l'image était quasiment restaurée.

Un vrai sujet pour les prochaines missions

La technologie arrive à un moment où elle peut servir. JUICE, la mission de l'ESA, est en route vers Jupiter et ses lunes glacées. Europa Clipper de la NASA doit étudier Europe et son océan souterrain.

Ces sondes vont passer de longs mois dans la ceinture de radiation jovienne, et jusqu'à présent la seule parade consistait à blinder les composants avec des semi-conducteurs durcis aux radiations, avec un coût et un poids en plus. Un capteur capable de se réparer en vol, c'est une ligne de défense supplémentaire qui pourrait allonger la durée de vie des instruments.

Ce qui était un bricolage de dernière minute à 600 millions de kilomètres est devenu un système automatisé, intégré directement dans le silicium. 128 x 128 pixels, c'est encore loin d'un capteur opérationnel pour une vraie mission, mais le principe fonctionne.

On imagine bien que la prochaine étape sera de passer à des résolutions plus élevées et de valider tout ça dans des conditions réelles. En tout cas, si ça permet d'éviter de perdre des mois de données scientifiques à cause de pixels grillés, on prend.

Source : Spectrum.IEEE.org