Quando fotografi un tramonto o la quotidianità, tieni tra le mani una tecnologia sviluppata per l’esplorazione spaziale. Oggi, il cuore di smartphone e fotocamere mirrorless è rappresentato da circa 7 miliardi di “sensori CMOS a pixel attivi (APS)” prodotti ogni anno. Questa tecnologia, nota anche come “camera-on-a-chip”, è nata nei primi anni ’90 presso il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della .
Nel 1992, il Dr. Eric Fossum ricevette da la missione di miniaturizzare le fotocamere per i viaggi interplanetari. All’epoca, le fotocamere digitali utilizzavano prevalentemente sensori CCD, che però richiedevano molta energia e risultavano ingombranti: un problema significativo in un ambiente come lo spazio, dove le risorse sono limitate.
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La svolta del 1992: l’invenzione che risolse il problema del rumore
L’innovazione del Dr. Fossum fu quella di applicare la tecnologia “trasferimento di carica in pixel tramite doppio campionamento correlato”, già utilizzata nei CCD, alla tecnologia CMOS. I sensori CMOS dell’epoca erano noti per l’elevato rumore, ma misurando la luce due volte e sottraendo la differenza, riuscì a migliorare drasticamente questo limite.
Così nacque il sensore a pixel attivi, che offrì alla NASA tre vantaggi decisivi:
- Basso consumo energetico: funzionamento con molta meno energia rispetto ai CCD.
- Resistenza alle radiazioni: progettato per sopportare le intense radiazioni dello spazio.
- Miniaturizzazione: l’intero sistema integrato in un singolo chip, rapido e compatto.
Inizialmente, la fu cauta nell’adottare questa tecnologia, ma il Dr. Fossum era convinto che avrebbe trovato applicazione anche sulla Terra. Dopo essere stata impiegata in endoscopie a capsula e sensori automobilistici, la tecnologia incontrò infine la sua killer application nei telefoni cellulari.
L’evoluzione per la ricerca di vita extraterrestre
Nel 2026, questa tecnologia nata dalla continua a evolversi. Un team di ricerca del Rochester Institute of Technology (RIT) sta sviluppando il “CMOS Single Photon Sensor (SPSCMOS)”. Si tratta di un sensore così sensibile da rilevare e distinguere singoli fotoni, considerato fondamentale per le future missioni .
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Raffreddando il sensore fino a 250K, si riesce a sopprimere la “corrente di buio” fino al limite di un singolo elettrone ogni 30 minuti. Solo con questa precisione è possibile rilevare le “biofirme” (tracce di vita) come ossigeno e metano nell’atmosfera di esopianeti lontani.
Un plauso alla rivoluzione tecnologica
Per il suo straordinario impatto globale, il Dr. Eric Fossum ha ricevuto il Charles Stark Draper Prize nel 2026. La sfida iniziata per immortalare i confini dell’universo è oggi diventata lo strumento più quotidiano che ci connette, avvicinandoci sempre più alla risposta alla domanda universale: “Siamo soli nell’universo?”