日本星際科技 (Interstellar Technologies Inc.)是一家專注於火箭研發與發射服務的民間航太新創公司,致力於為小型衛星提供具成本效益的太空運輸方案。不同於傳統由政府或大型國防體系主導的航太計畫,星際科技透過民間募資與自主研發的模式,以更開放且具彈性的方式推進太空探索。 2019年,星際科技成功發射MOMO-3次軌道火箭,儘管任務未能進入穩定軌道,火箭仍成功飛抵113.4公里高空,並在無重力環境中維持約4分鐘,寫下日本首次由民間企業完成「突破卡門線高度門檻(距離地面100公里)」的重要里程碑。此一任務不僅驗證了關鍵系統設計,也為後續火箭架構與通訊配置的優化提供了寶貴的工程經驗。 圖1. MOMO-3次軌道火箭成功升空,飛越100公里卡門線(航太界定的太空邊界),完成日本民間火箭的重要里程碑。 航太研發中的關鍵挑戰:電磁設計與測試資源受限 在航太系統設計中,推進器與燃料技術固然關鍵,但對次軌道火箭而言,通訊天線配置與電磁特性對飛行姿態、控制穩定性及整體系統可靠度的影響,同樣不可忽視。尤其在高空與近太空環境中,通訊穩定性直接關係到任務執行的安全與成效。 然而,電磁測試所需的專業設施(如無線電波暗室)在全球本就屬於高度稀缺資源,日本可使用的測試場地亦相當有限,單次測試的成本與排程門檻皆不低。對研發資源有限的航太新創團隊而言,這樣的條件往往壓縮了反覆驗證與設計優化的空間,進而拉長整體開發週期。 如何在降低對實體測試依賴的司時,仍能兼顧設計品質、成本控制與研發效率,成為航太研發過程中必須正面回應的核心課題。 以CST Studio Suite將測試前移至設計階段 為突破實驗資源受限的瓶頸,星際科技導入SIMULIA旗下軟體CST Studio Suite,作為核心的電磁模擬工具,將原本高度依賴實體量測的驗證流程,提前整合至設計階段。 透過CST Studio Suite電磁模擬,工程團隊得以在虛擬環境中精準分析通訊天線配置與整體電磁行為,重現不同飛行條件下的系統反應,提前識別潛在風險並進行設計修正。這樣的模擬流程,讓團隊不再受限於外部測試場地的可用性,而能在內部進行多次設計驗證與優化設計,顯著提升研發彈性。 星際科技指出,傳統火箭開發若搭配完整的實體電磁測試流程,整體開發時程可能長達四年;而在導入CST Studio Suite後,設計與驗證流程得以有效壓縮至約兩年內完成,協助團隊更快累積設計經驗,並將資源聚焦於後續技術深化。 圖2. 工程團隊利用電磁模擬分析火箭內部結構與通訊配置,於設計早期即完成關鍵驗證。 Image credit: Interstellar Technologies 在成本與效率之間,建立可持續的研發模式 對星際科技而言,CST Studio Suite並非取代所有實體測試,而是協助團隊在有限條件下,建立更具效率與可預測性的研發流程。透過模擬先行的策略,使電磁分析成為航太設計驗證的一環,團隊能在投入高成面實驗資源之前,即完成多次設計評估與調整,降低試錯風險並提升整體設計成熟度。 即使相關技術仍在持續優化中,CST Studio Suite所展現的價值已十分明確——它讓航太新創團隊在受限的現實條件下,依然維持工程品質與競爭力,並以更可控的節奏推進研發進程。 模擬驅動的航太創新新起點 CST Studio Suite是一款專業的電磁模擬軟體,協助星際科技研發團隊突破實驗設施與測試成本的限制,在設計效率與工程品質之間取得關鍵平衡,透過電磁模擬與通訊系統模擬的導入,火箭研發不再完全受制於外部測試條件,而能在更自主、更靈活的環境中加速推進。 對於投入新一代航太科技的的研發團隊而言,這不僅是工具層想的選擇,更代表研發思維的轉變──讓模擬(Simulation)成為設計決策的起點,而非僅止於最終驗證階段。 關鍵字:星際科技、電磁模擬、航太設計驗證、次軌道火箭