Evropská vesmírná agentura (ESA) byla vytvořena s cílem spojit evropský kontinent v misi na průzkum vesmíru. ESA vyvíjí technologii pro průzkum vesmíru, provádí výzkumné mise a spolupracuje mezinárodní partneři na projektech, jako je vývoj Hubbleova teleskopu a studium gravitační vlny. Dnes je do ESA zapojeno 22 členských států, což je třetí největší vesmírný program na světě.
Evropská kosmická agentura (ESA) byla založena v roce 1975 v důsledku sloučení mezi Evropskou organizací pro zahájení provozu (ELDO) a Evropskou organizací pro výzkum vesmíru (ESRO). Evropské národy již více než deset let sledují vesmírný průzkum, ale vytvoření ESA označila příležitost vyvinout hlavní vesmírný program mimo kontrolu USA a tehdejšího sovětu Svaz.
ESA slouží jako evropská brána do vesmíru. Kombinuje zájmy vesmíru v Rakousku, Belgii, České republice, Dánsku, Estonsku, Finsku, Francii, Německu, Řecku, Maďarsko, Irsko, Itálie, Lucembursko, Nizozemsko, Norsko, Polsko, Portugalsko, Rumunsko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Spojené království Království. Jiné země podepsaly dohody o spolupráci s ESA, včetně Bulharska, Kypru, Malty, Lotyšska a Slovenska; Slovinsko je přidruženým členem a Kanada má s agenturou zvláštní vztah.
Několik evropských zemí, včetně Itálie, Německa a Spojeného království, udržuje nezávislé kosmické operace, ale také spolupracuje s ESA. NASA a Sovětský svaz mají s agenturou také programy spolupráce. Sídlo ESA se nachází v Paříži.
Mezi příspěvky ESA k astronomickým studiím patří kosmická observatoř Gaia, jejímž úkolem je katalogizovat a mapovat umístění více než tří miliard hvězd na obloze. Zdroje dat Gaia poskytují astronomům podrobné informace o jasu, pohybu, umístění a dalších charakteristikách hvězd uvnitř Galaxie Mléčná dráha i za ní. V roce 2017 astronomové využívající data Gaia zmapovali pohyby hvězd v trpasličí galaxii Sochař, satelit Mléčné dráhy. Tato data v kombinaci s obrázky a daty z internetu Hubbleův kosmický dalekohled, ukázali, že sochařská galaxie má velmi eliptickou cestu kolem naší vlastní galaxie.
ESA také pozoruje Zemi s cílem nalézt nová řešení změny klimatu. Mnoho satelitů agentury poskytuje data, která pomáhají při předpovědi počasí a sledují změny v zemské atmosféře a oceánech způsobené dlouhodobými změnami klimatu.
Dlouhodobá mise ESA Express Mars Express obíhá po Rudé planetě od roku 2003. Pořídí podrobné snímky povrchu a jeho nástroje snímají atmosféru a studují ložiska minerálů na povrchu. Mars Express také předává signály z misí na zemi zpět na Zemi. V roce 2017 se k misi Exomars připojila ESA. Tento orbiter také odesílá zpětné údaje o Marsu, ale jeho přistávající, zvaný Schiaparelli, se při sestupu zhroutil. ESA má v současné době v plánu vyslat kontrolní misi.
Mezi minulé významné mise patří dlouhodobá mise Ulysses, která studovala Slunce téměř 20 let, a spolupráce s NASA na Hubbleův kosmický dalekohled.
Jednou z nadcházejících misí ESA je hledání gravitačních vln z vesmíru. Když gravitační vlny narazit do sebe, posílají malé gravitační vlnky napříč vesmírem, „ohýbají“ strukturu časoprostoru. detekce těchto vln USA v roce 2015 vyrazilo zcela novou éru vědy a jiný způsob pohledu na masivní předměty ve vesmíru, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy. Nová mise ESA, zvaná LISA, rozmístí tři satelity, které budou moci tyto slabé vlny z titanických srážek ve vesmíru rozložit. Vlny jsou velmi obtížně detekovatelné, takže vesmírný systém bude při jejich studiu velkým krokem vpřed.
Gravitační vlny nejsou jedinými jevy v zaměřování ESA. Stejně jako vědci NASA se i její vědci zajímají o nalezení a učení více o vzdálených světech kolem jiných hvězd. Tyto exoplanety jsou rozptýleny po celé Mléčné dráze a nepochybně existují i v jiných galaxiích. ESA plánuje vyslat svou misi Planetární tranzity a oscilace hvězd (PLATO) v polovině 20. let, aby vyhledala exoplanety. Připojí se k misi NASA TESS při hledání mimozemských světů.