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キューポラは、 ESAが建造した国際宇宙ステーション（ISS）の観測モジュールです。その名前は、イタリア語で「ドーム」を意味するcupolaに由来します。7つの窓は、実験、ドッキング、地球の観測を行うために使用されます。 2010年2月8日にスペースシャトル・エンデバーのミッションSTS-130で打ち上げられ、トランクイリティ（ノード3）モジュールに取り付けられました。キューポラが取り付けられたことで、ISSの組み立ては85%完了しました。キューポラの中央の窓の直径は80cm （31インチ）です。[ 2 ]
キューポラはISS乗組員のための観測および作業エリアであり、宇宙ステーションのリモートマニピュレータシステムの制御をサポートする視界と、地球、天体、および訪問機の一般的な外部観測を提供します。キューポラ計画はNASAとボーイングによって開始されましたが、予算削減のため中止されました。NASAとESAの間の物々交換協定により、 1998年にESAによってキューポラの開発が再開されました。[ 3 ]
キューポラはISSに搭乗している宇宙飛行士にとって重要であり[ 3 ] 、彼らはこのモジュールを使って地球を眺めたり写真を撮ったりすることを楽しんでいる。キューポラは、そのような写真撮影のためにロシアのズヴェズダに取って代わった。 [ 4 ]以前は、彼らは小さな舷窓から、あるいはせいぜい米国のデスティニー実験室の20インチ（50cm ）の窓から外を見ていた。キューポラは、トランキリティモジュールの地球に面したポートに係留されている。その形状と複数の窓の構成から、キューポラはミレニアム・ファルコンのコックピットの窓に例えられている。[ 5 ] [ 6 ]
国際宇宙ステーションのキューポラは、1987年に宇宙ステーション人間システム設計管理責任者のゲイリー・キットマッハーによって、ステーションのカナダアーム2ロボットアームの操作、ステーション外での車両の操縦、船外活動の監視と支援を行うワークステーションとして初めて構想されました。彼はその用途をスペースシャトルオービターの後部飛行デッキに例えました。ステーションのモジュールとノードによって形成されるレーストラック型の両端に、キューポラが2つ設置される予定でした。当初は、ステーション内部にある他のコンピューターベースのワークステーション（乗組員がステーションのシステムを操作できるもの）と区別するために、「窓付きワークステーション」と呼ばれていました。
アイデアが最初に受け入れられると、多くの人が作業に取り掛かった。人間工学の専門家であるフランシス・マウントは、キューポラの理論的根拠と運用シナリオの開発に着手し、主任宇宙飛行士のジョン・ヤングとシャトル司令官のゴードン・フラートンから多大な支援を受けた。それまでのすべての米国有人宇宙船のすべての窓の仕様を定義してきたチャールズ・ホイールライトは、キューポラの窓の設計仕様の定義に着手した。NASAに学生インターンとして入社したばかりのローリー・ウィーバーは、キューポラのさまざまな構成に取り組み始めた。彼女は、シャトルの後部飛行デッキを基にしたキットマッハーのアイデアから始め、この場合、短い円筒の上に背中合わせに取り付けられた2つの後部飛行デッキを配置した。PVCチューブで作られた安価なモックアップが作られ、水中でテストされ、無重力状態の2人の乗組員が十分にアクセスできることを確認するために重要な寸法が測定された。次に、さまざまな代替形状を検討するために、一連の小さな段ボールモデルを作成した。さまざまな構成とその長所と短所は、次の1年間に行われた一連のクルーステーションレビューで提示され、参加者はそれぞれを評価した。進化したキューポラは八角形で、周囲に8つの同様の窓、頭上に4つの四分円窓があり、円筒に取り付けられていた。このモジュールは、少なくとも2人の乗組員が無重力の中立姿勢で並んで「浮いている」状態を完全に収容できるように設計された。この頃、キットマッハーと設計者のジェイ・コーリーはキューポラという用語を初めて使用した。キットマッハーは、要件と名称をマンシステムアーキテクチャ制御文書と、MSFCのワークパッケージ1およびJSCのワークパッケージ2の提案依頼書に書き込んだ。その後、キットマッハーはマンシステムグループを率いて最初の月面基地と月面基地の研究を主導し、キューポラは彼のいくつかのローバーとモジュール設計に再び登場した。[ 7 ]
2つの契約の責任範囲が混同されたため、ワークパッケージ1を獲得したボーイング社とワークパッケージ2を獲得したマクドネル・ダグラス社の両方がキューポラの製造に入札した。マクドネル・ダグラス社の設計は基本的にNASAのものと同じだったが、ボーイング社のものはより小型で 、六角形をしており、上部に大きな円形の窓が1つあり、円筒形部分ははるかに短かった。ボーイング社の設計は以前にも検討されたものの、2人の乗組員を完全に収容することができず、代わりに乗組員がキューポラが取り付けられるノードに足と体をぶら下げる必要があったため、却下されていた。最終的に製造されたのはこの設計だった。
キューポラの部品は当初カリフォルニアで、窓は1980年代後半にニューヨークで製造されたが、予算が削減されるにつれて、キューポラは真っ先に削減対象となった。何度か計画に復帰したが、技術的に必要ではないとして再び削減された。製造責任は、米国が軌道上の宇宙ステーションで提供するシャトル打ち上げサービスとリソースと引き換えに、ある国際パートナーから別の国際パートナーへと何度も移管された。キューポラはブラジルを経由し、最終的に1998年にESAとイタリアに渡り、2003年に完成した。それでもキューポラの打ち上げは何度も延期され、最終的に2010年2月に軌道に投入された。輸送方法も、キューポラがきぼうの外部施設に付属するスペースラブのパレットに搭載される方式から、輸送時に欧州製のトランクイリティモジュールに搭載される方式に変更された。
当初の物々交換協定では、ESAがISS用に2つのキューポラモジュールを建造することになっていた。これは後に1つに修正された。[ 8 ] ESAが建造したトランクイリティモジュールとキューポラを合わせると、約4億900万ドルかかった。[ 9 ]
イタリアの請負業者アレーニア・スパツィオ（現在はタレス・アレーニア・スペースに統合）による最終設計と組み立てにより、直径約3メートル、高さ1.5メートルのモジュールが完成しました。側面には6つの窓、上部には1つの窓があり、すべてに微小隕石や軌道上のデブリによる損傷から保護するためのシャッターが装備されています。熱制御システム、オーディオ、ビデオ、MIL-STD-1553バスインターフェースに加え、ロボットマニピュレーターCanadarm2を制御する2つの同一のワークステーションのうちの1つを設置するために必要な接続部も備えています。[ 10 ]
キューポラの外枠は、ドイツのハッティンゲンにあるVereinigte Schmiedewerke社によって製造されました。鍛造アルミニウム製で、内部の骨組みは鋼板と鋼棒を溶接して作られており、圧力に対する強度を高めています。アルコアやタタ・スチール・ヨーロッパなど、複数の企業が製造を請け負いました。[ 11 ]現在、プロトタイプはヘンリヒスヒュッテ、LWL産業文化博物館に展示されています。
各窓は、外側のデブリ保護パネル、2枚の25mm 圧力保護パネル、内側の傷防止パネルの4つの別々の層（「パネル」）で構成されています。各圧力保護パネルとデブリ保護パネルは、溶融シリカガラスで作られています。[ 12 ]外部圧力カバーを取り付けた後、軌道上でパネルを交換することができます。[ 12 ]
窓のシャッターは手動で操作します。各窓には、外部シャッターアセンブリに直接機械的にリンクするノブが付いています。空気漏れを防ぐためにOリングが使用されています。[ 13 ]
キューポラは、2010年2月8日、スペースシャトル・エンデバーのSTS-130ミッションで打ち上げられました。打ち上げ時にはトランクイリティ・モジュールの前方ポートにドッキングされ、その後、トランクイリティがISSのユニティ・モジュールにドッキングされると、カナダアーム2によってトランクイリティの天底側ポートに移設されました。キューポラとトランクイリティの設置は、国際宇宙ステーションに追加された最後の主要コンポーネントの1つとなりました。
ESAの仕様：[ 10 ]
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