Eu recomendaria fazer uma imagem de backup do pen-drive usando o comando dd
(usando o Ubuntu). Isso permitirá que você volte ao estado atual da unidade se seus esforços de recuperação derem errado.
Eu também deixaria de usar o pen drive para armazenar qualquer informação nova - ela se mostrou pouco confiável à primeira vista. Até que você possa provar o contrário, assuma que o hardware está falhando.
Como para recuperar seus dados, faça uma segunda cópia dos dados e use o comando fsck
na imagem do pen-drive, e veja se isso é capaz de consertar qualquer coisa. Em seguida, monte a imagem em loopback e veja se você pode ler qualquer arquivo dela.
Além disso, você teria que começar a investigar os detalhes do layout do sistema de arquivos FAT.