L'Agenzia spaziale europea (ESA) è stata costituita per unire il continente europeo nella missione di esplorare lo spazio. L'ESA sviluppa tecnologia per l'esplorazione dello spazio, conduce missioni di ricerca e collabora con partner internazionali su progetti come lo sviluppo del telescopio Hubble e lo studio di onde gravitazionali. Oggi, 22 Stati membri sono coinvolti con l'ESA, che è il terzo programma spaziale al mondo.
L'Agenzia spaziale europea (ESA) è stata creata nel 1975 a seguito di una fusione tra la European Launch Development Organisation (ELDO) e la European Space Research Organization (ESRO). Le nazioni europee avevano già perseguito l'esplorazione dello spazio per oltre un decennio, ma la creazione dell'ESA segnò un'opportunità per sviluppare un importante programma spaziale al di fuori del controllo degli Stati Uniti e poi dell'URSS Unione.
L'ESA funge da gateway dell'Europa nello spazio. Unisce gli interessi spaziali di Austria, Belgio, Repubblica Ceca, Danimarca, Estonia, Finlandia, Francia, Germania, Grecia, Ungheria, Irlanda, Italia, Lussemburgo, Paesi Bassi, Norvegia, Polonia, Portogallo, Romania, Spagna, Svezia, Svizzera e Stati Uniti Regno. Altri paesi hanno firmato accordi di cooperazione con l'ESA, tra cui Bulgaria, Cipro, Malta, Lettonia e Slovacchia; La Slovenia è un membro associato e il Canada ha una relazione speciale con l'agenzia.
Numerosi paesi europei, tra cui Italia, Germania e Regno Unito, mantengono operazioni spaziali indipendenti ma collaborano anche con l'ESA. Anche la NASA e l'Unione Sovietica hanno programmi di cooperazione con l'agenzia. La sede dell'ESA si trova a Parigi.
I contributi dell'ESA agli studi astronomici includono l'osservatorio spaziale di Gaia, che ha la missione di catalogare e tracciare le posizioni di oltre tre miliardi di stelle nel cielo. Le risorse di dati di Gaia forniscono agli astronomi informazioni dettagliate su luminosità, movimento, posizione e altre caratteristiche delle stelle sia all'interno della Via Lattea che oltre. Nel 2017, gli astronomi che utilizzano i dati di Gaia hanno tracciato i movimenti delle stelle all'interno della galassia nana dello scultore, un satellite della Via Lattea. Quei dati, combinati con immagini e dati dal Telescopio spaziale Hubble, ha dimostrato che la galassia degli scultori ha un percorso molto ellittico attorno alla nostra galassia.
L'ESA osserva anche la Terra con l'obiettivo di trovare nuove soluzioni ai cambiamenti climatici. Molti satelliti dell'agenzia forniscono dati utili per le previsioni meteorologiche e tracciano i cambiamenti nell'atmosfera e negli oceani della Terra causati da cambiamenti a lungo termine del clima.
La missione di lunga data dell'ESA Mars Express è in orbita attorno al Pianeta Rosso dal 2003. Prende immagini dettagliate della superficie e i suoi strumenti sondano l'atmosfera e studiano i depositi minerali sulla superficie. Mars Express inoltra anche i segnali delle missioni a terra sulla Terra. È stato affiancato dalla missione Exomars dell'ESA nel 2017. Anche quell'orbita sta inviando dati su Marte, ma il suo lander, chiamato Schiaparelli, si è schiantato in discesa. L'ESA ha attualmente in programma di inviare una missione di follow-up.
Le missioni di alto profilo passate includono la lunga missione di Ulisse, che ha studiato il Sole per quasi 20 anni, e la cooperazione con la NASA sul Telescopio spaziale Hubble.
Una delle prossime missioni dell'ESA è la ricerca di onde gravitazionali dallo spazio. quando onde gravitazionali si schiantano l'uno contro l'altro, inviano piccole increspature gravitazionali nello spazio, "piegando" il tessuto dello spazio-tempo. Il rilevazione di queste onde dagli Stati Uniti nel 2015 ha dato il via a una nuova era della scienza e un modo diverso di guardare oggetti enormi nell'universo, come buchi neri e stelle di neutroni. La nuova missione dell'ESA, chiamata LISA, dispiegherà tre satelliti per triangolare su queste deboli onde da collisioni titaniche nello spazio. Le onde sono estremamente difficili da rilevare, quindi un sistema basato sullo spazio sarà un grande passo avanti nello studiarle.
Le onde gravitazionali non sono gli unici fenomeni in vista dell'ESA. Come gli scienziati della NASA, anche i suoi ricercatori sono interessati a trovare e imparare di più su mondi distanti attorno ad altre stelle. Questi esopianeti sono sparsi in tutta la Via Lattea e indubbiamente esistono anche in altre galassie. L'ESA prevede di inviare la sua missione PLATO (Planetary Transits and Oscillations of Stars) a metà del 2020 per cercare esopianeti. Si unirà alla missione TESS della NASA nella ricerca di mondi alieni.