Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) δημιουργήθηκε για να ενώσει την ευρωπαϊκή ήπειρο στην αποστολή να εξερευνήσει το διάστημα. Η ESA αναπτύσσει τεχνολογία για εξερεύνηση του διαστήματος, διεξάγει ερευνητικές αποστολές και συνεργάζεται με διεθνείς εταίροι σε έργα όπως η ανάπτυξη του Τηλεσκοπίου Hubble και η μελέτη του βαρυτικά κύματα. Σήμερα, 22 κράτη μέλη συμμετέχουν στο ESA, το οποίο είναι το τρίτο μεγαλύτερο διαστημικό πρόγραμμα στον κόσμο.
Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) δημιουργήθηκε το 1975 ως αποτέλεσμα της συγχώνευσης μεταξύ του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Ανάπτυξης Εκτόξευσης (ELDO) και του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστημικής Έρευνας (ESRO). Τα ευρωπαϊκά έθνη είχαν ήδη αρχίσει την εξερεύνηση του διαστήματος για πάνω από μια δεκαετία, αλλά τη δημιουργία του ESA σηματοδότησε την ευκαιρία να αναπτυχθεί ένα μεγάλο διαστημικό πρόγραμμα εκτός του ελέγχου των ΗΠΑ και τότε του Σοβιετικού Ενωση.
Το ESA χρησιμεύει ως πύλη της Ευρώπης στο διάστημα. Συνδυάζει τα διαστημικά συμφέροντα της Αυστρίας, του Βελγίου, της Τσεχικής Δημοκρατίας, της Δανίας, της Εσθονίας, της Φινλανδίας, της Γαλλίας, της Γερμανίας, της Ελλάδας, Ουγγαρία, Ιρλανδία, Ιταλία, Λουξεμβούργο, Κάτω Χώρες, Νορβηγία, Πολωνία, Πορτογαλία, Ρουμανία, Ισπανία, Σουηδία, Ελβετία και Ηνωμένες Πολιτείες Βασίλειο. Άλλες χώρες έχουν υπογράψει συμφωνίες συνεργασίας με την ESA, όπως η Βουλγαρία, η Κύπρος, η Μάλτα, η Λετονία και η Σλοβακία. Η Σλοβενία είναι συνεργαζόμενο μέλος και ο Καναδάς έχει μια ειδική σχέση με το πρακτορείο.
Αρκετές ευρωπαϊκές χώρες, συμπεριλαμβανομένης της Ιταλίας, της Γερμανίας και του Ηνωμένου Βασιλείου, διατηρούν ανεξάρτητες διαστημικές επιχειρήσεις αλλά επίσης συνεργάζονται με την ESA. Η NASA και η Σοβιετική Ένωση έχουν επίσης προγράμματα συνεργασίας με τον οργανισμό. Τα κεντρικά γραφεία της ESA βρίσκονται στο Παρίσι.
Οι συνεισφορές της ESA στις αστρονομικές μελέτες περιλαμβάνουν το διαστημικό παρατηρητήριο της Γαίας, το οποίο έχει την αποστολή να καταλογογραφεί και να χαρτογραφήσει τις θέσεις πάνω από τρία δισεκατομμύρια αστέρια στον ουρανό. Οι πόροι δεδομένων της Gaia δίνουν στους αστρονόμους λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με τη φωτεινότητα, την κίνηση, την τοποθεσία και άλλα χαρακτηριστικά των αστεριών τόσο εντός του Γαλαξία μας όσο και πέρα από αυτό. Το 2017, οι αστρονόμοι που χρησιμοποίησαν δεδομένα της Γαίας χαρτογράφησαν τις κινήσεις των αστεριών στον γαλαξία του νάνου Sculptor, έναν δορυφόρο του Γαλαξία. Αυτά τα δεδομένα, σε συνδυασμό με εικόνες και δεδομένα από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, έδειξε ότι ο γαλαξίας Sculptor έχει ένα πολύ ελλειπτικό μονοπάτι γύρω από τον δικό μας γαλαξία.
Η ESA παρακολουθεί επίσης τη Γη με στόχο την εξεύρεση νέων λύσεων για την κλιματική αλλαγή. Πολλοί από τους δορυφόρους του οργανισμού παρέχουν δεδομένα που βοηθούν στην πρόβλεψη καιρού και εντοπίζουν αλλαγές στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς της Γης που προκαλούνται από μακροπρόθεσμες αλλαγές στο κλίμα.
Η μακροχρόνια αποστολή Mars Express της ESA βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη από το 2003. Παίρνει λεπτομερείς εικόνες της επιφάνειας και τα όργανα της ανιχνεύουν την ατμόσφαιρα και μελετούν τις εναποθέσεις ορυκτών στην επιφάνεια. Το Mars Express μεταδίδει επίσης σήματα από αποστολές στο έδαφος πίσω στη Γη. Συμμετείχε στην αποστολή Exomars της ESA το 2017. Αυτός ο τροχιάς στέλνει επίσης δεδομένα για τον Άρη, αλλά ο εκφορτωτής του, που ονομάζεται Schiaparelli, κατέρρευσε κατά την κάθοδο. Η ESA σχεδιάζει επί του παρόντος να στείλει αποστολή παρακολούθησης.
Οι προηγούμενες αποστολές υψηλού προφίλ περιλαμβάνουν τη μακροχρόνια αποστολή του Οδυσσέα, η οποία μελέτησε τον Ήλιο για σχεδόν 20 χρόνια και τη συνεργασία με τη NASA στο Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.
Μία από τις επερχόμενες αποστολές της ESA είναι η αναζήτηση βαρυτικών κυμάτων από το διάστημα. Πότε βαρυτικά κύματα συντρίβουν ο ένας στον άλλο, στέλνουν μικροσκοπικούς βαρυτικούς κυματισμούς στο διάστημα, κάμπτοντας το ύφασμα του χωροχρόνου. ο ανίχνευση αυτών των κυμάτων από τις ΗΠΑ το 2015 ξεκίνησε μια εντελώς νέα εποχή της επιστήμης και έναν διαφορετικό τρόπο εξέτασης τεράστιων αντικειμένων στο σύμπαν, όπως οι μαύρες τρύπες και τα αστέρια νετρονίων. Η νέα αποστολή της ESA, που ονομάζεται LISA, θα αναπτύξει τρεις δορυφόρους για τριγωνικό κύκλο σε αυτά τα αμυδρά κύματα από τιτανικές συγκρούσεις στο διάστημα. Τα κύματα είναι εξαιρετικά δύσκολο να εντοπιστούν, επομένως ένα σύστημα που βασίζεται στο διάστημα θα είναι ένα μεγάλο βήμα προόδου στη μελέτη τους.
Τα βαρυτικά κύματα δεν είναι τα μόνα φαινόμενα στα αξιοθέατα της ESA. Όπως οι επιστήμονες της NASA, οι ερευνητές της ενδιαφέρονται επίσης να βρουν και να μάθουν περισσότερα για μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια. Αυτοί οι εξωπλανήτες είναι διάσπαρτοι σε όλο τον Γαλαξία και υπάρχουν αναμφίβολα και σε άλλους γαλαξίες. Η ESA σχεδιάζει να στείλει την αποστολή της Planetary Transits and Oscillations of Stars (PLATO) στα μέσα της δεκαετίας του 2020 για να αναζητήσει εξωπλανήτες. Θα ενταχθεί στην αποστολή TESS της NASA στην αναζήτηση εξωγήινων κόσμων.