Европска свемирска агенција (ЕСА) формирана је ради обједињавања европског континента у мисији истраживања свемира. ЕСА развија технологију за истраживање свемира, спроводи истраживачке мисије и сарађује са њима међународни партнери на пројектима као што су развој телескопа Хуббле и студија гравитациони таласи. Данас су 22 државе чланице укључене у ЕСА, који је трећи по величини свемирски програм на свету.
Европска свемирска агенција (ЕСА) створена је 1975. као резултат спајања Европске организације за развој лансирања (ЕЛДО) и Европске организације за истраживање свемира (ЕСРО). Европске нације су се већ више од деценије бавиле истраживањем свемира, али стварање ЕСА означила је прилику за развој великог свемирског програма ван контроле америчких и тадашњих совјетских Унија.
ЕСА служи као европска капија у свемир. Комбинује свемирске интересе Аустрије, Белгије, Чешке, Данске, Естоније, Финске, Француске, Немачке, Грчке, Мађарска, Ирска, Италија, Луксембург, Холандија, Норвешка, Пољска, Португал, Румунија, Шпанија, Шведска, Швајцарска и Сједињене Државе Краљевство. Остале земље су потписале споразуме о сарадњи са ЕСА-ом, укључујући Бугарску, Кипар, Малту, Летонију и Словачку; Словенија је придружена чланица, а Канада има посебан однос са агенцијом.
Неколико европских земаља, укључујући Италију, Немачку и Уједињено Краљевство, одржавају независне свемирске операције, али такође сарађују са ЕСА-ом. НАСА и Совјетски Савез такође имају заједничке програме са агенцијом. Сједиште ЕСА-е налази се у Паризу.
ЕСА-ини доприноси астрономским студијама укључују свемирску опсерваторију Гаиа која има мисију каталогизирања и мапирања локација више од три милијарде звезда на небу. Гаијеви извори података дају астрономима детаљне информације о светлини, кретању, локацији и другим карактеристикама звезда, како унутар Галаксије Млечног пута, тако и изван ње. У 2017. години астрономи који су користили податке Гаиа цртали су кретања звезда унутар патуљасте галаксије Сцулптор, сателита Млечног пута. Ти подаци, комбиновани са сликама и подацима из Хуббле свемирски телескоп, показали су да галаксија Скулптор има веома елиптичан пут око наше галаксије.
ЕСА такође посматра Земљу са циљем да пронађе нова решења за климатске промене. Многи сателити агенције пружају податке који помажу у прогнозирању времена и прате промене у атмосфери Земље и океана узроковане дугорочним климатским променама.
ЕСА-ова дугогодишња мисија Марс Екпресс орбитирала је Црвеном планетом од 2003. године. Снима детаљне слике површине, а њени инструменти истражују атмосферу и проучавају наносе минерала на површини. Марс Екпресс такође преноси сигнале из мисија на тлу назад на Земљу. Њима се придружила ЕСА-ова мисија Екомарс током 2017. године. Тај орбитер такође шаље податке о Марсу, али његов земљак, зван Сцхиапарелли, срушио се на силаску. ЕСА тренутно планира да пошаље пратећу мисију.
Прошле мисије високог профила укључују дуготрајну мисију Улиссес, која је проучавала Сунце скоро 20 година, и сарадњу с НАСА-ом на Хуббле свемирски телескоп.
Једна од ЕСА-ових надолазећих мисија је потрага гравитационих таласа из свемира. Када гравитациони таласи упадају једно у друго, шаљу сићушне гравитационе валове кроз свемир, "савијајући" тканину простора-времена. Тхе детекција ових таласа САД је 2015. покренуо потпуно ново доба науке и другачији начин гледања на огромне предмете у свемиру, попут црних рупа и неутронских звезда. Нова мисија ЕСА-е, названа ЛИСА, распоредит ће три сателита како би се тријагулирала на тим слабим таласима од титанских судара у свемиру. Таласе је изузетно тешко открити, па ће свемирски систем бити велики корак напријед у њиховом проучавању.
Гравитациони таласи нису једина појава у ЕСА-иним погледима. Попут НАСА научника, и његови истраживачи су заинтересовани да пронађу и сазнају више о далеким светима око других звезда. Ове егзопланете су раштркане по Млечном путу и несумњиво постоје и у другим галаксијама. ЕСА планира да средином 2020-их пошаље своју мисију планетарних транзита и осцилација звезда (ПЛАТО) на тражење егзопланете. Придружит ће се НАСА-иној мисији ТЕСС у потрази за ванземаљским свјетовима.