自修复 CMOS 成像器对抗木星极端辐射环境

工程师开发了可逐像素修复辐射损伤的自修复 CMOS 成像器，专为木星极端辐射带中运行的航天器设计。系统还执行激进压缩以减少深空数据传输。

挑战：木星磁场创造太阳系最恶劣的辐射环境之一，使 Io 火山喷发的二氧化硫电离为高速带电粒子。JunoCam 在第 56 轨道时因辐射损伤只产生损坏图像。

原理：128x128 像素成像器通过定期退火（受控加热）修复辐射损伤：释放半导体中捕获的电荷、被击出原子回归原位、修复硅晶体结构、减少暗电流（假信号）。

压缩优势：成像器用边缘检测识别感兴趣区域，仅捕获这些区域，将数据输出减少约 75%。对必须跨行星距离传输数据的航天器至关重要。NASA 2023 年 12 月成功用类似退火技术修复 JunoCam，新成像器将此过程自动化到像素级别。