Europska svemirska agencija (ESA) formirana je radi ujedinjenja europskog kontinenta u misiji istraživanja svemira. ESA razvija tehnologiju za istraživanje svemira, provodi istraživačke misije i surađuje s njima međunarodnim partnerima na projektima poput razvoja teleskopa Hubble i proučavanja gravitacijski valovi. Danas su 22 države članice uključene u ESA, što je treći po veličini svemirski program na svijetu.
Europska svemirska agencija (ESA) stvorena je 1975. kao rezultat spajanja Europske organizacije za razvoj lansiranja (ELDO) i Europske organizacije za svemirska istraživanja (ESRO). Europske nacije već su desetljećima istraživale svemir, ali stvaranje ESA-e označio priliku za razvoj velikog svemirskog programa izvan kontrole američkih i tadašnjih sovjetskih Unija.
ESA služi kao europska vrata u svemir. Ona kombinira svemirske interese Austrije, Belgije, Češke, Danske, Estonije, Finske, Francuske, Njemačke, Grčke, Mađarska, Irska, Italija, Luksemburg, Nizozemska, Norveška, Poljska, Portugal, Rumunjska, Španjolska, Švedska, Švicarska i Sjedinjene Države Kraljevstvo. Ostale zemlje potpisale su sporazume o suradnji s ESA-om, uključujući Bugarsku, Cipar, Maltu, Latviju i Slovačku; Slovenija je pridružena članica, a Kanada ima poseban odnos s agencijom.
Nekoliko europskih zemalja, uključujući Italiju, Njemačku i Ujedinjeno Kraljevstvo, održavaju neovisne svemirske operacije, ali također surađuju s ESA-om. NASA i Sovjetski Savez također imaju zajedničke programe s agencijom. Sjedište ESA-e nalazi se u Parizu.
ESA-ini doprinosi astronomskim studijama uključuju svemirski opservatorij Gaia, koji ima za cilj katalogiziranje i crtanje lokacija na nebu više od tri milijarde zvijezda. Gaijevi izvori podataka daju astronomima detaljne informacije o svjetlini, kretanju, položaju i drugim karakteristikama zvijezda, kako unutar Galaksije Mliječnog Puta, tako i izvan njega. Godine 2017. astronomi su pomoću podataka Gaia crtali kretanje zvijezda unutar patuljaste galaksije Sculptor, satelita Mliječnog puta. Ti podaci, u kombinaciji sa slikama i podacima iz Hubble svemirski teleskop, pokazao je da galaksija Skulptor ima vrlo eliptičan put oko naše galaksije.
ESA također promatra Zemlju s ciljem pronalaženja novih rješenja za klimatske promjene. Mnogi sateliti agencije pružaju podatke koji pomažu u prognoziranju vremena i prate promjene u Zemljinoj atmosferi i oceanima uzrokovane dugoročnim klimatskim promjenama.
ESA-ova dugotrajna misija Mars Express kročila je Crvenom planetom od 2003. godine. Snima detaljne slike površine, a njegovi instrumenti istražuju atmosferu i proučavaju mineralne naslage na površini. Mars Express također prenosi signale iz misija na tlu natrag na Zemlju. Njima se pridružila ESA-ova misija Exomars 2017. godine. Taj orbiter također šalje podatke o Marsu, ali njegov se zemlja, zvana Schiaparelli, srušila na padu. ESA trenutno planira poslati naknadnu misiju.
Prošle misije visokog profila uključuju dugotrajnu misiju Ulysses koja je proučavala Sunce gotovo 20 godina i suradnju s NASA-om na Hubble svemirski teleskop.
Jedna od ESA-ovih nadolazećih misija je potraga gravitacijskih valova iz svemira. Kada gravitacijski valovi urušavaju se jedno u drugo, šalju sitne gravitacijske valove kroz svemir, "savijajući" tkaninu prostora-vremena. otkrivanje ovih valova SAD je 2015. pokrenuo potpuno novo doba znanosti i drugačiji način gledanja na ogromne predmete u svemiru, poput crnih rupa i neutronskih zvijezda. Nova misija ESA-e, nazvana LISA, rasporedit će tri satelita kako bi se trijagirala na tim slabim valovima od titanskih sudara u svemiru. Valove je izuzetno teško otkriti, pa će svemirski sustav biti veliki korak naprijed u njihovom proučavanju.
Gravitacijski valovi nisu jedini fenomen u ESA-inim pogledima. Kao i NASA-ini znanstvenici, i njegovi su istraživači zainteresirani pronaći i saznati više o dalekim svjetovima oko drugih zvijezda. Ti su egzoplaneti raspršeni po Mliječnom putu i nesumnjivo postoje i u drugim galaksijama. ESA planira sredinom 2020-ih poslati misiju planetarnih tranzita i oscilacija zvijezda (PLATO) na traženje egzoplaneta. Pridružit će se NASA-inoj misiji TESS u potrazi za vanzemaljskim svjetovima.