Europäische Weltraumorganisation

ESRO-2B war 1968 der erste erfolgreiche Satellit der ESRO

ESA-Hauptverwaltung in Paris

Nach dem Zweiten Weltkrieg verließen viele europäische Luft- und Raumfahringenieure und Wissenschaftler Westeuropa, um entweder in den Vereinigten Staaten oder der Sowjetunion zu arbeiten. Der Aufschwung in den 1950er-Jahren ermöglichte Investitionen der westeuropäischen Staaten in Forschung und Raumfahrt. Die europäischen Wissenschaftler erkannten jedoch, dass nationale Projekte nicht mit den beiden Supermächten konkurrieren konnten. Bereits 1958, nur wenige Monate nach dem Sputnikschock, trafen sich Edoardo Amaldi und Pierre Auger, zwei bedeutende Mitglieder der westeuropäischen Wissenschaftsgemeinde, um die Gründung einer gemeinsamen westeuropäischen Weltraumorganisation zu besprechen. Das Treffen wurde von wissenschaftlichen Repräsentanten aus acht Staaten begleitet.

Die westeuropäischen Nationen entschieden sich, zwei getrennte Agenturen zu schaffen: die ELDO (European Launcher Development Organisation) sollte Trägersysteme entwickeln und bauen und die ESRO (Europäische Weltraumforschungsorganisation) sollte die wissenschaftlichen Satelliten entwickeln. Die ESRO wurde am 20. März 1964 durch ein am 14. Juni 1962 unterzeichnetes Abkommen gegründet. Zwischen 1968 und 1972 feierte ESRO ihre ersten Erfolge: Sieben Forschungssatelliten wurden mit Hilfe amerikanischer Trägersysteme in den Orbit gebracht. ELDO hingegen konnte während ihres Bestehens keine erfolgreiche Trägerrakete starten. Beide Organisationen waren unterfinanziert und die Auftrennung in zwei Organisationen bewährte sich nicht.

Die ESA wurde am 30. Mai 1975 mit dem Übereinkommen zur Gründung einer Europäischen Weltraumorganisation mit Unterzeichnung unter das Abkommen durch die zehn ursprünglichen Gründungsmitglieder in Paris als Zusammenschluss der ESRO mit der ELDO gegründet.[6][7] Nach Hinterlegung der letzten Ratifikationsurkunde durch Frankreich trat am 30. Oktober 1980 gemäß Artikel XXI Absatz 1 des Übereinkommens die Gründung dann in Kraft.[7][8][9]

Die Gründung bezweckte eine bessere Koordinierung der europäischen Raumfahrtaktivitäten, um technologisch gegenüber den großen Raumfahrtnationen Sowjetunion und Vereinigte Staaten gleichberechtigt auftreten zu können. Wie zuvor bei der ESRO ist auch bei der ESA die Teilnahme am wissenschaftlichen Programm für alle Mitglieder vorgeschrieben, während an weiteren Programmen wie Anwendungssatelliten, Trägerraketen oder bemannte Raumfahrt nur Staaten teilnehmen, die daran Interesse haben und Beiträge dazu leisten wollen. Die ESA gibt entsprechend den Mitgliedsbeiträgen zu den jeweiligen Programmen Aufträge an die Raumfahrtfirmen der an den Programmen beteiligten Staaten.[10]

Giotto mit Halley

Anfang der 1970er-Jahre, als sich der Wettstreit um den Vorstoß ins Weltall zwischen den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion gelegt hatte und die Budgets der Raumfahrtagenturen dramatisch gekürzt wurden, etablierte sich die ESA als ein Vorreiter in der friedlichen Erforschung des Alls.

Die ESA startete ihre erste große wissenschaftliche Mission 1975 mit dem Satelliten COS-B. In Kooperation mit der NASA und dem britischen SERC wurde 1978 IUE gestartet. Es war das erste Weltraumteleskop in einer Erdumlaufbahn und bis September 1996 in Betrieb.

Eine Vielzahl von erfolgreichen Projekten im Erdorbit folgten und 1985 begann mit Giotto die erste Deep-Space-Mission, die 1986 den Halleyschen Kometen und 1992 den Kometen Grigg-Skjellerup untersuchte. In der folgenden Zeit wurde – teilweise in Kooperation mit der NASA – eine große Zahl an Projekten gestartet. Als Nachfolgeorganisation der ELDO entwickelte die ESA in dieser Zeit außerdem ihre Trägerraketen für kommerzielle und wissenschaftliche Nutzlasten im Rahmen des Ariane-Programms erfolgreich weiter.

Im neuen Jahrtausend wurde die ESA neben Raumfahrtagenturen wie der NASA, ISRO, JAXA und Roskosmos zu einer Größe in der Weltraumforschung, auch durch gemeinsame Projekte mit diesen internationalen Partnern. Neben bedeutenden eigenen Forschungsmissionen wie den Raumsonden Solar Orbiter und Juice ist die ESA unter anderem an der Internationalen Raumstation und dem James Webb Space Telescope beteiligt, den bislang aufwändigsten Raumfahrtprojekten der Menschheit. Die von der ESA initiierte Rakete Ariane 5 war eine der bislang erfolgreichsten und zuverlässigsten Schwerlastraketen; das gemeinsam mit der EU entworfene Galileo-Navigationssystem garantiert Europa – nach anfänglichen Schwierigkeiten – eine Unabhängigkeit vom amerikanischen GPS. Generell führten diverse Umstände bei der Zusammenarbeit mit der NASA (z. B. rechtliche Einschränkungen bezüglich des Informationsaustauschs, unkalkulierbare Projekteinstellungen durch plötzliche Finanzmittelstreichung) dazu, dass die ESA neuere Missionen häufiger in Eigenregie oder in Kooperation mit anderen Partnern wie Roskosmos oder JAXA anging. Die Zusammenarbeit mit Roskosmos – abgesehen von der gemeinsamen Nutzung der ISS – wurde jedoch infolge des russischen Überfall auf die Ukraine seit 2022 abrupt wieder beendet.

Seit 2002 verfügt das ESA-eigene ESTRACK-Netzwerk neben weltweiten Trackingstationen zur Satellitenverfolgung und für Raketenstarts auch über drei eigene Deep-Space-Stationen für Mondmissionen, Missionen an den Lagrangepunkten und interplanetare Raummissionen, außerdem und über die Technologie für Raketenstarts und für kritische Flugmanöver wie das Einschwenken in einen Mond- oder Planetenorbit. Durch die weltweite Verteilung der Stationen konnte eine nahezu lückenlose Himmelsabdeckung erreicht werden. Insgesamt entwickelte sich die ESA zu einer Organisation, die im Kern mehr auf eigenen Kompetenzen und Bündelungen der Leistungen der Mitgliedsstaaten und der verschiedenen nationalen Raumfahrtagenturen beruht, als auf Beiträgen nichteuropäischer Weltraumorganisationen. Mit Partnern wie Kanada, Mexiko und Israel hat die ESA eine zunehmend globale Ausrichtung.

Infolge von Planungsfehlern, technischen Problemen und dem Rückzug aus der Zusammenarbeit mit Roskosmos verfügt Europa – mit Ausnahme eines einzigen Restexemplars der Vega – seit dem Herbst 2023 vorerst über keine einsatzbereite Trägerrakete mehr.[11] Daher lässt die ESA Wissenschaftsmissionen und Navigationssatelliten vorläufig mit Raketen des amerikanischen Unternehmens SpaceX starten.[12][13]

ESA ist aufgrund einer politischen Entscheidung dezentral organisiert. Die heutigen Standorte gehen zum größten Teil noch auf Einrichtungen der Vorläuferorganisationen zurück. Die Standorte wurden auf die verschiedenen Mitgliedstaaten verteilt und es sollte nicht ein Land alleine das nationale Prestige der ESA und das der Forschung gewonnene Wissen genießen, während die übrigen zwar Beiträge leisten, aber keinen fassbaren Anteil am gemeinsamen Projekt haben. Ebenso wird darauf geachtet, dass das Personal der ESA-Einrichtungen insgesamt multinational aus allen beitragenden Nationen rekrutiert wird, ungefähr entsprechend dem Beitragsanteil. Die ESA hat als multinationale Organisation einen besonderen steuerrechtlichen Status, was bedeutet, dass alle Angestellten in allen ESA Einrichtungen nach den gleichen Bedingungen arbeiten, unabhängig von ihrer Nationalität und vom Land in dem sie eingesetzt werden, und nicht unterschiedlichen Steuern und Sozialabgaben unterliegen.

• ESA-Hauptquartier in Paris, Frankreich
• Europäisches Weltraumforschungs- und Technologiezentrum (ESTEC) in Noordwijk, Niederlande
• Europäisches Raumflugkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt, Deutschland
• Columbus-Kontrollzentrum (Col-CC) in Oberpfaffenhofen, Deutschland
• Europäisches Weltraumforschungsinstitut (ESRIN) in Frascati, Italien
• Europäisches Astronautenzentrum (EAC) in Köln, Deutschland
• Europäisches Weltraumastronomiezentrum (ESAC) in Villafranca del Castillo, Villanueva de la Cañada, Spanien
• Europäisches Raumfahrtsicherheits- und Bildungszentrum (ESEC) in Redu, Belgien
• Europäisches Zentrum für Weltraumanwendungen und Telekommunikation (ECSAT) in Harwell, Vereinigtes Königreich
• ESTRACK, weltweites Netzwerk von Bodenstationen
• Startanlagen auf dem „europäischen Weltraumbahnhof“ Raumfahrtzentrum Guayana in Kourou, Französisch-Guayana

Daneben betreibt die ESA Verbindungsbüros in Brüssel (Belgien), Moskau (Russland) und Washington (USA) und ist an der Denkfabrik ESPI in Wien (Österreich) und am Weltraumbergbauinstitut ESRIC in Luxemburg beteiligt. Den schwedischen Raketenstartplatz Esrange nutzt die ESA für Forschungsprojekte mit Höhenforschungsraketen.

Anfang 2023 bestanden folgende ESA Business Incubation Centres (ESA-Gründerzentren), jeweils mit Gründungsjahr und Sitz:[14]

• 2004: BIC Noordwijk, Niederlande Niederlande
• 2005: BIC Lazio in Rom, Italien Italien
• 2007: BIC Hessen & Baden-Württemberg in Darmstadt bzw. Reutlingen, Deutschland Deutschland; ursprünglich BIC Darmstadt, das BIC Baden-Württemberg kam 2018 hinzu
• 2009: BIC Bavaria in Oberpfaffenhofen, Deutschland Deutschland
• 2011: BIC UK in Harwell, Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich
• 2012: BIC Belgium in Kruibeke, Belgien Belgien; die 2012 gegründeten BICs in Flandern und Wallonien vereinigten sich 2018 zum BIC Belgium
• 2013: BIC Sud France in Toulouse, Frankreich Frankreich
• 2014: BIC Barcelona, Spanien Spanien
• 2014: BIC Portugal in Coimbra, Portugal Portugal
• 2015: BIC Madrid Region, Spanien Spanien
• 2015: BIC Sweden in Luleå, Schweden Schweden
• 2016: BIC Czech Republic in Prag, Tschechien Tschechien
• 2016: BIC Austria in Graz, Osterreich Österreich
• 2016: BIC Ireland in Cork, Irland Irland
• 2016: BIC Switzerland in Zürich, Schweiz Schweiz
• 2017: BIC Estonia in Tartu, Estland Estland
• 2017: BIC Finland in Espoo, Finnland Finnland
• 2018: BIC Nord France in Brest, Frankreich Frankreich
• 2018: BIC Hungary in Budapest, Ungarn Ungarn
• 2018: BIC Norway in Skedsmo, Norwegen Norwegen
• 2019: BIC Northern Germany in Bremen, Deutschland Deutschland
• 2020: BIC Denmark in Lyngby, Danemark Dänemark
• 2021: BIC Greece in Maroussi, Griechenland Griechenland
• 2021: BIC Turin, Italien Italien
• 2022: BIC North Rhine-Westphalia in Aachen, Deutschland Deutschland
• 2022: BIC Poland in Warschau, Polen Polen
• 2022: BIC Lithuania in Vilnius, Litauen Litauen

Eine direkte Verbindung zwischen der Europäischen Union und der ESA besteht nicht, die ESA ist nicht die Raumfahrtbehörde der EU. Die ESA ist eine eigenständige Organisation, die jedoch über das Weltraumprogramm der Europäischen Union enge Verbindungen mit der EU unterhält und von der EU finanziell unterstützt wird. Die Zusammenarbeit von ESA und EU wird durch das EU-ESA-Rahmenabkommen (ESA/European Commission Framework Agreement) geregelt.[23] 19 der 22 Mitgliedstaaten der ESA sind gleichzeitig Mitglieder der Europäischen Union. Mit den übrigen 7 EU-Mitgliedsstaaten bestehen Kooperationsvereinbarungen.[24]

Ungeachtet dessen werden im Rahmen der ESA-Langzeitprogramme gemeinsame Aktionen mit gemeinsamer Finanzierung durchgeführt (Ariane-Raketen, Raumfähre Hermes, Weltraumlabor Columbus u. a.).[25] Mittlerweile kennt der Vertrag über die Arbeitsweise der Europäischen Union (AEUV) mit den Art. 179–190 einen eigenständigen Politikbereich „Forschung, technologische Entwicklung und Raumfahrt“. Seit 2009 besteht mit der neuen Vorschrift des Art. 189 AEUV der forschungs-, wie entwicklungspolitische Auftrag an die Union, die Konturen eines Weltraumprogrammes der Europäischen Union auszuarbeiten. Hierbei erteilt Art. 189 Abs. 3 AEUV der Union den Auftrag, alle zweckdienlichen Verbindungen zur ESA aufzunehmen. In der Durchführung tritt die EU als Kunde auf, der Aufträge an ESA vergibt und dafür bezahlt.

Da der Sprung zwischen Nichtmitgliedschaft und assoziierter Mitgliedschaft für einige Staaten zu groß war, wurde ein neuer Beteiligungsstatus eingeführt. Staaten mit diesem Status werden als Europäische Kooperationsstaaten (ECS) bezeichnet und mit dem Plan für Europäische Kooperationsstaaten (PECS) haben sie eine Möglichkeit zur engeren Kooperation. In dem Fünfjahresplan vereinbaren der beteiligte Staat und die ESA die gemeinsamen Projekte. Für die Verhandlungen darüber sind maximal zwölf Monate vorgesehen. Die Firmen und Agenturen in diesen Staaten können sich daraufhin an Ausschreibungen beteiligen, um an Projekten der ESA teilzunehmen. Die Teilnehmerstaaten können sich bis auf das Basic Technology Research Programme an fast allen Programmen beteiligen. Auch ist die Abgabenbelastung geringer als bei einer Vollmitgliedschaft.

Beteiligte Staaten

Bewerberstaat	Kooperationsvertrag	ECS	PECS	ESA-Mitgliedschaft möglich ab
Bulgarien Bulgarien		8. April 2015[26]		2022[27]
Zypern Republik Zypern	August 2009	6. Juli 2016[28]		2022[27]

Tschechien war von November 2003 bis November 2008 ein ECS-Staat, Rumänien von Februar 2006 bis Januar 2011, Polen von April 2007 bis September 2012, Ungarn von April 2003 bis Februar 2015 und Estland von November 2009 bis Februar 2015. Mittlerweile sind diese Staaten Vollmitglieder.

Voraussetzung für eine ECS-Mitgliedschaft ist das vorherige Unterzeichnen eines Kooperationsvertrages. Dies ist der erste Schritt in Richtung wachsender Kooperation zwischen ESA und dem betreffenden Staat, bis hin zur Vollmitgliedschaft.

Folgende Staaten haben einen Kooperationsvertrag mit der ESA, ohne ECS-Staaten zu sein:

Bewerberstaat	Kooperationsvertrag
Kanada Kanada	1. Januar 1979[29]
Turkei Türkei	Juli 2004
Ukraine Ukraine	Januar 2008
Israel Israel	Januar 2011[30]
Malta Malta	Februar 2012[31]
Kroatien Kroatien	19. Februar 2018[32]
Mexiko Mexiko	14. Februar 2023[33]

Die wichtigsten Abkommen bestehen in der Zusammenarbeit zwischen NASA und ESA, sie reichen zurück bis in die Anfänge der ESA und der nationalen Weltraumagenturen, die heute Teil der ESA sind. Es bestehen außer den zahlreichen gemeinsamen Missionen auch weitere tiefergreifende Abkommen zur gegenseitigen Zusammenarbeit. Ein neues Abkommen aus dem Jahr 2021 betrifft eine gemeinsame Überwachung des Klimawandels.[34] Regelmäßig leistet ESA Beiträge zu NASA-Missionen und umgekehrt.

Es gab ein Kooperations- und Partnerschaftsabkommen zwischen der ESA und Roskosmos. Angefangen hatte die europäisch-russische Kooperation 1990[35] mit Wissenstransfers, Ausbildung von Astronauten und der Durchführung von ESA-Experimenten bei russischen Missionen. So fand z. B. der erste Außenbordeinsatz eines ESA-Astronauten im Rahmen der Euromir-95 Mission statt.

In der neuesten Auflage des Rahmenvertrags zwischen der ESA und Roskosmos vom 19. Januar 2005 wurde eine Partnerschaft bei der Entwicklung, dem Bau und der Nutzung von Trägerraketen vereinbart.[36] Dazu gehörte der Aufbau einer Startplattform für Sojus-Raketen am Centre Spatial Guyanais, dem europäischen Weltraumbahnhof in Französisch-Guayana. Die Startrampe war ab 2011 einsatzfähig, der letzte Start war am 10. Februar 2022. Mit dem Überfall Russlands auf die Ukraine endeten alle Raketenstarts und faktisch auch weitgehend die Zusammenarbeit mit Roskosmos.

Am 30. Juli 2021 unterzeichnete ISRO ein Abkommen mit ESA zur gegenseitigen Unterstützung in missionskritischen Situationen für ausgewählte Weltraummissionen, beispielsweise für die Launch and Early Orbit Phase nach Raketenstarts, das Einschwenken in eine Umlaufbahn oder eine Landung auf einem Himmelskörper. Das Abkommen unterstützt den Austausch von Navigationsdaten, Unterstützung im Missionsbetrieb und die Weiterleitung von Daten. Das Abkommen kam beziehungsweise kommt beispielsweise bei der Mondmission Chandrayaan-3 und dem Sonnenobservatorium Aditya-L1 zum Einsatz und betrifft auch das bemannte Raumfahrtprogramm Gaganyaan. Im Gegenzug kann die ESA die Trackingstationen der ISTRAC und die Tiefraumstation des Indian Deep Space Network in Byalalu bei Bangalore für eigene Missionen nutzen.[37]

Die ESA unterhält enge Beziehungen mit verschiedenen nationalen Weltraumagenturen der Mitgliedsstaaten. Bisher gab es schon für einzelne Missionen eine Zusammenarbeit. Angestrebt wird aber eine bessere Integration und Nutzung von Einrichtungen der nationalen Weltraumagenturen über die Grenzen hinweg, eine verbesserte Ausfallsicherheit durch die Nutzung solcher Einrichtungen als Backup für das Europäische Raumflugkontrollzentrum (ESOC) und der Austausch von Erfahrungen aus Forschung, Entwicklung und im Einsatz. Dieses soll die Stabilität der Einrichtungen der ESA im Betrieb verstärken und gibt im Gegenzug den nationalen Raumfahrtorganisationen Zugriff auf Ressourcen und Erfahrungen der ESA. Insgesamt soll damit der Auslastungsgrad aller Ressourcen und damit die Kosteneffizienz verbessert werden.

Diverse Einrichtungen der ESA werden lokal bereits gemeinsam mit den nationalen Raumfahrtorganisationen betrieben. Es besteht beispielsweise seit 2018 eine Kooperation mit dem DLR zur Nutzung von dessen GSOC-Kontrollzentrum in Oberpfaffenhofen,[38] und mit der französischen Raumfahrtagentur CNES in Toulouse.

• Die ESA hat den Hauptsitz in Paris, das unterstreicht eine führende Rolle Frankreichs.
• Frankreich bezahlt den zweithöchsten Beitrag am ESA-Budget.
• Starke nationale Weltraumagentur CNES mit dem größten Budget unter allen ESA-Weltraumagenturen
• Hauptstandort der Entwicklung und des Betriebs der Ariane-Raketen, einschließlich der Triebwerksentwicklung
• Betrieb des Weltraumbahnhofs in Kourou auf französischem Terrain
• Entwicklung von Satellitenbussen

Das Tauchbecken im EAC in Köln für Schwerelosigkeitstrainings der ESA

• Deutschland ist größter Beitragszahler.
• Die Europäische Weltraumorganisation ist in Deutschland mit drei Standorten vertreten.
• Das Europäische Raumflugkontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt ist seit 1967 für den Betrieb sämtlicher ESA-Satelliten und für das dazu notwendige weltweite Netz der ESTRACK-Bodenstationen verantwortlich. Es hat auch die Kontrolle bei Raketenstarts und unterstützt Deep-Space-Missionen mit Antennenstationen.
• Das Europäische Astronautenzentrum (EAC) in Köln ist ein Kompetenzzentrum zur Auswahl, Ausbildung, medizinischen Betreuung und Überwachung von Astronauten. Zudem betreut es Astronauten und deren Angehörige während der Vorbereitung und Durchführung der Weltraummissionen.
• Das Columbus-Kontrollzentrum (Col-CC) der ESA unterstützt das europäische Columbus-Labor als integralen Bestandteil der ISS. Das Col-CC befindet sich auf dem Gelände des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München. In diesem Zusammenhang vertritt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) die Interessen der Bundesrepublik Deutschland bei der ESA.
• Das Institut für Raumfahrtantriebe der DLR in Lampoldshausen testet im Auftrag der ESA Raketentriebwerke.

• Italien brachte die Expertise in der Entwicklung von Raketen und Satelliten bei der Gründung der ESA ein. Italien war die vierte Nation nach den USA, der Sowjetunion und Kanada, die einen Satelliten ins All brachte.
• Entwicklung der leichten Vega-Trägerraketen
• Europäisches Weltraumforschungsinstitut (ESRIN) in Frascati nahe Rom
• Entwicklung und Bau des ISS-Moduls Harmony

Die Europäische Weltraumorganisation richtete mit mehreren Universitäten gemeinsame Forschungslabore namens ESA_Lab ein. ESA Labs existieren an folgenden Universitäten (Stand 2019, ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

• Technische Universität Darmstadt[39]
• École des hautes études commerciales de Paris (HEC Paris)[40]
• Université de recherche Paris Sciences et Lettres[41]
• University of Central Lancashire[42]

Die laufenden Projekte der ESA fallen in die Zuständigkeit verschiedener Programme und Bereiche, die jeweils über ein eigenes Budget verfügen. Dies sind mit Stand 2023:[72][71]

• Weltraumwissenschaft; hierzu zählen beispielsweise Raumsonden und Weltraumteleskope
• bemannte und robotische Erkundung und Experimente in der Mikrogravitation
• Erdbeobachtung
• Telekommunikation (Kommunikationssatelliten) und integrierte Anwendungen
• Satellitennavigation (Galileo)
• Weltraumsicherheit, vormals SSA-Programm
• Raumtransport – Entwicklung von Trägerraketen und Raumschiffen
• Prodex-Programm (PROgramme de Développement d'Expériences scientifiques) – Koordination der Beteiligung von Instituten und Industrie an ESA-Experimenten[73]
• Kommerzialisierung (seit 2023)
• Kooperationsstaaten-Programm
• Technologie – Technologiezentren, Laboratorien, Entwicklung- und Testeinrichtungen usw., deren Dienste von verschiedenen Programmen genutzt werden
• Betrieb

Im Jahr 2018 schlug der damalige ESA-Direktor Jan Wörner vor, die ESA-Aktivitäten ab etwa 2020 „um vier Säulen herum auszutragen“.[74] Diese vier „Säulen“ bzw. Sparten sind eine vereinfachte, zusammenfassende Darstellung der meisten ESA-Programme und -Bereiche. Seit Herbst 2019 bilden sie die Grundlage der Außendarstellung auf der ESA-Website und sind dort wie folgt farblich markiert:[72]

• Science & Exploration (Wissenschaft & Erkundung), bestehend aus Weltraumwissenschaft und bemannter und robotischer Erkundung[75]
• Space Safety (Weltraumsicherheit, siehe Space Safety; anfangs Safety & Security genannt[76]), bestehend aus den Bereichen Planetare Verteidigung, Weltraummüll und Müllbeseitigung, Weltraumwetter, Sicherheitsanwendungen (Safety & Security Applications) und Informationssicherheit (Cyber resilience)[77]
• Applications (Anwendungen), bestehend aus den Bereichen Erdbeobachtung, Telekommunikation, Satellitennavigation und Technologietransfer („Downstream“)[78]
• Enabling & Support, bestehend aus Technologie („Building missions“), Raumtransport und Betrieb (Operations)[79]

Alle sonstigen Aktivitäten und Veröffentlichungen, die sich keiner Säule zuordnen lassen (beispielsweise das Prodex- und das Kooperationsstaatenprogramm) sind ebenso wie viele historische Projekte mit dem Etikett Agency versehen.

Die Struktur und Farbgebung der nachfolgenden Abschnitte orientiert sich an diesem Säulenmodell, weicht jedoch in drei Punkten von der ESA-Darstellung ab:

• Der Bereich Science & Exploration ist in bemannte und unbemannte Raumfahrt unterteilt, um einen Überblick über die bemannte europäische Raumfahrt zu geben. Die ESA fasst hingegen die bemannte Raumfahrt mit unbemannten Landesonden und Mikrogravitationsexperimenten zusammen, entsprechend ihrer organisatorischen und finanziellen Struktur.
• Alle historischen Missionen sind den heutigen Programmen und Säulenfarben zugeordnet; der Bereich „Agency“ entfällt.
• Die Forschungssatelliten Proba-3 und Proba-V CC sind unter der Weltraumforschung aufgeführt, während die ESA sie wegen ihrer Technologieerprobungsfunktion primär der Sparte Enabling & Support zuschreibt.

Die unbemannte Erforschung des Weltraums ist heute Teil der ESA-Sparte Science & Exploration (Wissenschaft & Erkundung), in der die Programme Space Science (Weltraumwissenschaft) und Human and Robotic Exploration (bemannte und unbemannte Erkundung) zusammengefasst sind.[75] Die Beteiligung an den Wissenschaftsmissionen ist für die ESA-Mitglieder verpflichtend, bei den anderen Bereichen erfolgt die Beteiligung freiwillig.

Zu den unbemannten Weltraumforschungsprojekten der ESA zählen Entwicklung und Betrieb von Raumsonden und Weltraumteleskope wie Solar Orbiter, JUICE, CHEOPS, BepiColombo und Gaia. Auch an den Teleskopprojekten Hubble und Webb ist die ESA beteiligt. Die Langzeitplanungen der ESA für den Forschungsbereich wurden in aufeinanderfolgenden Rahmenprogrammen entwickelt. Mitte der 1980er-Jahre wurde zunächst der Plan Horizon 2000 definiert, der Mitte der 1990er-Jahre durch Horizon 2000 Plus aktualisiert wurde. Im Rahmen des darauf folgenden Prozesses Cosmic Vision wurde der seitdem gültige Plan Cosmic Vision 2015–2025 entwickelt,[80] mit den übergreifenden Fragen: Was sind die Bedingungen für die Entstehung von Planeten und das Aufkommen des Lebens? Wie funktioniert das Sonnensystem? Was sind die grundlegenden physikalischen Gesetze des Universums? Wie entstand das Universum und woraus besteht es?

Unter Robotic Exploration werden Missionen mit Rovern und ferngesteuerten oder autonome Robotern verstanden, beispielsweise zur Gewinnung von Probenmaterial auf der Oberfläche von anderen Himmelskörpern.[81] Hierzu zählen die Titan-Sonde Huygens und die zurückgestellte Exomars-Rover-Mission.

ESA startet regelmäßig neue wissenschaftliche Missionen, dabei werden entsprechen Missionen anhand eindeutiger Kriterien in verschiedene Klassen eingeteilt.[82]

• Large-Class-Missionen (L-class) sind technologisch führende Missionen unter alleiniger Leitung und Verantwortung der ESA, die ungefähr alle zehn Jahre gestartet werden sollen. Der Kostenrahmen beträgt ungefähr 900 Millionen Euro je Mission. Die bisher ausgewählten L-Klasse-Missionen sind JUICE (L1), ATHENA (L2) und LISA (L3).
• Medium-Class-Missionen (M-class) können unter der Führerschaft der ESA oder gemeinsam mit anderen Partnern durchgeführt werden. Diese Missionen sind in ihrer Gestaltung flexibler. Es sollen ungefähr zwei M-Klasse-Missionen in einem Jahrzehnt gestartet werden. Der Kostenrahmen beträgt ungefähr 500 Millionen Euro pro Mission. Die gegenwärtig verfolgten M-Klasse-Missionen sind Solar Orbiter (M1), Euclid (M2), PLATO (M3), ARIEL (M4), und EnVision (M5)
• Small-Class-Missionen (S-class) sind ein neues Konzept, das Raumfahrtagenturen der Mitgliedsstaaten eine führende Rolle erlaubt. Das Budget ist auf 50 Millionen Euro beschränkt, und Missionen der S-Klasse sollen ungefähr alle vier Jahre starten. Die erste vorgesehene S-Klasse-Mission ist Cheops.
• Fast-Class-Missionen (F-class) sollen bekannte Technologie für neue Aufgaben anwenden und eine kurze Entwicklungszeit haben. F-Klasse-Missionen sollen neben den M-Klasse-Missionen gestartet werden. Die erste F-Klasse-Mission ist Comet Interceptor, die letzte genehmigte Mission ist Arrakhis.
• Missions of Opportunity: Diese Missionen sind nicht lange vorgeplant, sondern erlauben der ESA sich bei Gelegenheit kurzfristig an Missionen anderer Weltraumagenturen zu beteiligen. Beteiligungen dieser Art gibt es für Hinode, IRIS, Proba-3, XRISM, Einstein Probe, MMX, Nancy Grace Roman Space Telescope und Solar-C. Auch die Microscope-Mission unter der Führung der CNES war eine solche Mission. Das maximale Budget für diese Missionen ist jeweils auf 50 Millionen Euro begrenzt, und der wissenschaftliche Nutzen für Wissenschaftler der ESA-Mitgliedsstaaten muss von Anfang an feststehen. Insbesondere muss durch die Teilnahme Zugang zu wissenschaftlichen Daten ermöglicht werden, die sonst nicht erreichbar wären.

Alle wissenschaftlichen Projekte der ESA durchlaufen einen vorgegebenen Auswahl- und Umsetzungsprozess. In den 2010er Jahren beschrieb das Wissenschaftsdirektorat der ESA diesen Prozess in vier Phasen:[83]

• Ideenfindung (Call for Ideas): Während dieser Phase wird die wissenschaftliche Gemeinschaft um Missionsvorschläge gebeten. Diese Vorschläge werden durch Peer-Review-Kommissionen geprüft, und es werden Empfehlungen gegeben, welche Vorschläge die nächste Phase erreichen sollen.
• Einschätzungsphase (Assessment Phase): Nun werden maximal vier Missionen vom Science Programme Committee (SPC) ausgewählt. Das jeweilige Missionsteam entwirft zusammen mit ESA-Ingenieuren die Nutzlast. Dabei soll der wissenschaftliche Wert und die technische Realisierbarkeit der Mission gezeigt werden. Eine der vier Missionen wird dann vom Space Science Advisory Committee (SSAC) für die nächste Phase ausgewählt.
• Definitionsphase: Hier sollen die Kosten und der Zeitplan für die Mission geplant werden. Am Ende wird der Vertragspartner, der mit dem Bau der Instrumente und anderer Komponenten betraut wird, ausgewählt.
• Entwicklungsphase: In dieser Phase wird das Programm zusammen mit dem ausgewählten Industriepartner entwickelt und verwirklicht.

Seit der Auflage von Cosmic Vision wird der Prozess in zehn Schritten dargestellt:[84]

1. Die ESA veröffentlicht einen Aufruf zur Abgabe von Missionsvorschlägen (Call for Missions Proposal), der die Rahmenbedingungen für eine neue Mission beschreibt, einschließlich der verfügbaren Finanzmittel und des erwarteten Startdatums.
2. Die Wissenschaftsgemeinschaft reicht Missionsvorschläge ein.
3. Die ESA prüft diese Vorschläge auf ihre Machbarkeit.
4. Machbare Vorschläge werden in einem Peer-Review-Prozess beurteilt, unter anderem durch das Space Science Advisory Committee (SSAC) der ESA. Einer oder mehrere Missionskandidaten werden ausgewählt, und es finden erste Machbarkeitsstudien statt („Phase 0“). Neben den vorschlagenden Wissenschaftlern werden hierbei auch schon Industriepartner mit einbezogen.
5. Nach einem weiteren Peer-Review und einem wissenschaftlichen Review durch das SSAC („Phase A“) wählt das SPC die zu realisierende Mission aus.
6. In einer detaillierten Studienphase wird zusammen mit Industriepartnern die technische und programmatische Machbarkeit geprüft („Phase B1“).
7. Das SPC nimmt die Mission zur Realisierung an.
8. Das Weltraum- und Bodensegment der Mission wird entwickelt (Phase B2, C und D[85])
9. Das Raumfahrzeug wird gestartet.
10. Das Raumfahrzeug wird betrieben und liefert Daten.

Die Schritte 4 und 5 entsprechen der Einschätzungsphase des Vier-Phasen-Modells, die Schritte 6 und 7 der Definitionsphase.

Diese Missionen haben ihre aktive Phase abgeschlossen, in der sie Daten gesammelt haben. Alle Missionsdaten wurden langfristig archiviert, um auch künftigen Generationen von Forschern zur Verfügung zu stehen.

Diese Projekte befinden sich in der aktiven Phase, in der Daten gewonnen werden.

• 
  Mars Express
• 
  Modell von Gaia
• 
  Künstlerische Darstellung von JUICE über Ganymed

Die folgenden Science-&-Exploration-Projekte haben die Assessment-Phase (Einschätzungsphase) durchlaufen und sollen verwirklicht werden.

Bei diesen Projekten ist noch unklar, ob sie wirklich in dieser Form gestartet werden sollen.

Dies ist eine kleine Auswahl von vorgeschlagenen und geplanten Missionen, die nicht realisiert wurden.

Ulf Merbold war der erste ESA-Astronaut im All

Das Columbus-Modul der ISS

Die ISS mit dem ATV Johannes Kepler

Die bemannten Raumfahrtaktivitäten der ESA zählen zu dem ESA-Programm Human and Robotic Exploration (bemannte und unbemannte Erkundung), die seit 2019 der Sparte Science & Exploration (Wissenschaft & Erkundung) zugeordnet ist.[75] Die ESA betreibt in Köln ein eigenes Ausbildungs- und Trainingszentrum zur Auswahl und Vorbereitung von Astronauten, hat aber bisher kein eigenes bemanntes Raumfahrtprogramm. Stattdessen beteiligt sie sich an diversen Programmen anderer Weltraumagenturen mit eigenen Beiträgen und liefert im Gegenzug wichtige technische Komponenten und Personal im Bodensegment. Dazu gehören die Aktivitäten in Bezug auf die Internationale Raumstation (ISS) und das europäische Astronautenkorps. Die ESA ist am Artemis-Mondprogramm der NASA mit dem Europäischen Servicemodul (ESM) des Orion-Raumschiffs beteiligt und kann dafür im Gegenzug eigene Astronauten zum Mond schicken.

Das unbemannte ISS-Versorgungsraumschiff ATV ist im Abschnitt Raumtransporter aufgeführt.

Raumfahrer und Raumfahreranwärter der ESA[109]

Name	Nationalität	Alter​[110]	Eintritt am	Raum­flüge	Status
Sophie Adenot	Frankreich Frankreich	41	23. Nov. 2022		Berufsastronautin in Ausbildung
Rosemary Coogan	Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich	32	23. Nov. 2022		Berufsastronautin in Ausbildung
Samantha Cristoforetti	Italien Italien	46	20. Mai 2009	2	aktive Berufsastronautin
Pablo Fernández	Spanien Spanien	35	23. Nov. 2022		Berufsastronaut in Ausbildung
Alexander Gerst	Deutschland Deutschland	47	20. Mai 2009	2	aktiver Berufsastronaut
Raphaël Liégeois	Belgien Belgien	36	23. Nov. 2022		Berufsastronaut in Ausbildung
Matthias Maurer	Deutschland Deutschland	54	2. Feb. 2017	1	aktiver Berufsastronaut
Andreas Mogensen	Danemark Dänemark	47	20. Mai 2009	1	aktiver Berufsastronaut
Luca Parmitano	Italien Italien	47	20. Mai 2009	2	aktiver Berufsastronaut
Thomas Pesquet	Frankreich Frankreich	46	20. Mai 2009	2	aktiver Berufsastronaut
Marco Sieber	Schweiz Schweiz	ca. 34	23. Nov. 2022		Berufsastronaut in Ausbildung
Sławosz Uznański	Polen Polen	39	1. Sep. 2023		Projektastronaut für eine zukünftige Kurzmission zur ISS
Marcus Wandt	Schweden Schweden	35	1. Juni 2023	1	Projektastronaut

Neben fünf neuen Berufsastronauten wählte die ESA im September 2022 erstmals auch elf Reservisten aus, die bei Bedarf für eine zukünftige Mission einberufen werden können. Neben Marcus Wandt und Sławosz Uznański, die mittlerweile zu Projektastronauten ernannt wurden, sind dies:[111]

Astronautenreserve der ESA[109]

Name	Nationalität
Sara García Alonso	Spanien Spanien
Meganne Christian	Vereinigtes Konigreich Vereinigtes Königreich
Anthea Comellini	Italien Italien
Andrea Patassa	Italien Italien
Carmen Possnig	Osterreich Österreich
Arnaud Prost	Frankreich Frankreich
Amelie Schoenenwald	Deutschland Deutschland
Aleš Svoboda	Tschechien Tschechien
Nicola Winter	Deutschland Deutschland

Zusätzlich wurde der britische Paralympics-Athlet John McFall für eine Studie gewählt, die auslotet, unter welchen Bedingungen Astronauten mit Behinderungen eingesetzt werden können.[111]

Die EUMETSAT-Zentrale in Darmstadt

Neben den oben aufgeführten Satelliten zur Weltraumforschung war und ist die ESA auch an zahlreichen Satellitenprojekten beteiligt, die Anwendungen von Raumfahrttechnologie darstellen und häufig auch Auswirkung auf das Alltagsleben haben, oder die die Erde erforschen. Dazu gehören Wetter- und sonstige Erdbeobachtungssatelliten, Kommunikationssatelliten und Satellitennavigationssysteme. Im 2019 eingeführten Säulenmodell sind diese Projekte der Sparte „Applications“ (Anwendungen) zugeordnet. Sie umfassen die folgenden drei ESA-Programme:[112]

• Telecommunication: Die ESA entwickelt in diesem Sektor hauptsächlich Mittel zur Kommunikation auf der Erde mit Kommunikationssatelliten.
• Earth Observation (Erdbeobachtung): Dieser Bereich umfasst die Aktivitäten der ESA mit Wettersatelliten, der langfristigen Satellitenmessung von Umwelt- und Klimaparametern wie z. B. Eisdicke, Erdmagnetfeld, Gaskonzentrationen, Oberflächentemperaturen, Vegetation usw. und der Überwachung von Risiken wie Dürren, Waldbränden, Vulkanausbrüchen und Fluten.
• Navigation: Hierzu gehört die Entwicklung und der Betrieb von Satellitennavigation. Das Navigationssystem Galileo wurde gemeinsam mit der EU konzipiert und aufgebaut; sein Betrieb wurde weitgehend in einen eigenen Bereich ausgelagert. Im Rahmen der Moonlight-Initiative arbeitet die ESA an der Technologie für ein Navigationssystem für Mondmissionen.[113]

Diese Satelliten werden von der ESA in Zusammenarbeit mit der europäischen Raumfahrtindustrie entwickelt. Ihr Betrieb wird in der Regel nach einer Testphase an die für das jeweilige Satellitenprogramm gegründete unabhängige Gesellschaft abgegeben, sobald diese dazu in der Lage ist. Beispiele sind Eutelsat bei den ECS-Satelliten und Meteosat bei den Wettersatelliten. Die heutigen Eutelsat-Satelliten werden jedoch – anders als die Wettersatelliten – ohne Beteiligung der ESA entwickelt.

Diese Applications-Projekte haben die Assessment-Phase (Einschätzungsphase) überstanden haben und sollen verwirklicht werden:

Die folgenden Satelliten erreichten wegen missglückter Raketenstarts keine oder nicht die geplante Erdumlaufbahn. In den meisten Fällen wurde ein Ersatz geschaffen oder ein weiterentwickelter Nachfolger konnte dann die Missionsziele erreichen.

Bereits seit den 1980er Jahren beruft die ESA internationale Konferenzen zu dem Thema Weltraumschrott ein, die jeweils im Europäischen Raumflugkontrollzentrum stattfinden. Die Aufklärungs- und Lobbyarbeit bezüglich der von der ESA gesehenen Gefahren durch zunehmenden Weltraumschrott wurde seit den 2010er Jahren verstärkt.[130][131]

Von 2009 bis 2020 betrieb die ESA ihre Aktivitäten zur Weltraumsicherheit als Space Situational Awareness Programme. Durch Weltraumüberwachung sollen mögliche Gefahren frühzeitig erkannt und mögliche Schäden verhindert oder abgemildert werden:

• Überwachung von Satellitenbahnen und Weltraummüll
• Überwachung von erdnahen Objekten wie Asteroiden auf ihrer Bahn durch den Weltraum. Die Daten zu erdnahen Objekten werden veröffentlicht.[132]
• Überwachung des Weltraumwetters durch das Space Weather Office, das Weltraumwetterwarnungen ausgibt; Satellitenbetreiber können dadurch Gegenmaßnahmen treffen.

Ab 2020 wurden diese Aktivitäten der Sparte Safety & Security zugeordnet, die mittlerweile in Space Safety umbenannt wurde. Sie wurden ausgeweitet und erhielten ein wesentlich größeres Budget. Am 12. April 2022 wurde das Space Safety Centre als eigenes Büro am ESOC in Darmstadt eröffnet.

Die ESA-Projekte zur Weltraumsicherheit umfassen unter anderem die Optical Ground Station, das Flyeye-Teleskop, das Near-Earth Object Coordination Centre und die Hera-Mission zur Auslotung der Asteroidenabwehr. Weitere Projekte sind das Clean Space Programme zur aktiven Beseitigung von Weltraumschrott und das Projekt ESA Vigil zur Einrichtung eines Sonnenwetter-Frühwarnsystems.[133] Der Bereich Informationssicherheit (Cybersecurity) kam neu dazu. Mit der Europäischen Verteidigungsagentur arbeitet die ESA bezüglich des Schutzes von Systemen und Netzwerken zusammen, die kritisch für die Raumfahrt sind.[134]

Die folgenden Projekte haben die Assessment-Phase (Einschätzungsphase) durchlaufen und sollen verwirklicht werden. Es wird außerdem nach Möglichkeiten gesucht, Raumfahrzeuge anderer geplanter Missionen, auch anderer Raumfahrtorganisationen, mit Sensoren oder Instrumenten zur Beobachtung des Weltraumwetters zu bestücken, um zusätzliche Daten zur räumlichen Auswertung von anderen Stellen des Sonnensystems zu gewinnen.

Die Raumtransportprojekte der ESA (Space Transportation) sind heute der Sparte Enabling & Support zugeordnet.

Eine Ariane 5 ECA

Eine Ariane 42P

Die ESA ließ zwei Baureihen von Trägerraketen entwickeln – die Ariane für mittlere und schwere Nutzlasten und die Vega für kleinere – und verschaffte Europa damit einen unabhängigen Zugang zum Weltraum. Die Ariane wird von der ArianeGroup unter französischer Leitung gebaut, die Vega von Avio in Italien. Zusätzlich entstand in Zusammenarbeit mit Russland das Raketenmodell Sojus-ST, welches von 2011 bis 2022 im Einsatz war. Alle diese Raketen wurden nur für unbemannte Missionen ausgelegt. Betrieben und vermarktet wurden sie zunächst nur von Arianespace. Auf Wunsch von Italien, das die Weiterentwicklung der Vega in erheblichem Maße finanziert, wird die Verantwortung für neu gebuchte Vega-Starts 2024 auf Avio übergehen,[139][140] sodass Arianespace nur noch die Ariane anbietet.

Bislang starten alle europäischen Raketen vom Raumfahrtzentrum Guayana in Kourou (Französisch-Guayana), wo für jeden Raketentyp eine entsprechende Startanlage errichtet wurde. Der Raketenstart in der Nähe des Äquators bietet für den Transport in niedrig geneigte Umlaufbahnen prinzipielle Vorteile gegenüber äquatorfernen Startplätzen auf der Nord- oder Südhalbkugel. Durch die Erdrotation hat die Rakete dort bereits die auf der Erdoberfläche maximal vermittelte Grundgeschwindigkeit und benötigt weniger Treibstoff, um die benötigte Geschwindigkeit zu erreichen. Für Starts in Polarbahnen ist dieser Standort hingegen ungünstig, weshalb im Norden von Schottland, Norwegen und Schweden mittlerweile neue Startplätze für in Entwicklung befindliche europäische Kleinraketen entstehen. Zudem gibt es in Deutschland Bestrebungen, Kleinraketen von einem Schiff in der Nordsee aus zu starten. Ein weiterer Vorteil von Starts in Nordeuropa sind die kürzeren Transportwege für Raketen und Nutzlasten. (→ Weltraumbahnhöfe in Europa).

Der erste Start einer Ariane 1 fand 1979 statt. Aktuell sind keine Ariane-Raketen verfügbar; das neueste Modell Ariane 6 ist im Bau und soll gegenüber der ausgemusterten Ariane 5 deutlich kostengünstiger sein. Der Erstflug der Ariane 6 war für 2021 geplant, wurde dann aber mehrfach verschoben, zuletzt auf 2024.

Die kleinere Trägerrakete Vega absolvierte im Februar 2012 ihren Jungfernflug. Die leistungsfähigere Version Vega-C startete erstmals 2022 und soll 2024 die Vega ablösen. Als noch leistungsfähigeres Modell ist die Vega-E in Entwicklung. Sie soll über eine neu entwickelte Oberstufe verfügen und Europa aus seiner Abhängigkeit von der ostukrainischen Raumfahrtindustrie lösen, die bislang das Vega-Oberstufentriebwerk und die Düsen der unteren Stufen liefert. Zudem entwickelt die ArianeGroup die neue, teilweise wiederverwendbare Kleinrakete Maia. Diese entsteht im Gegensatz zu Ariane und Vega in Eigenregie des Herstellers, nutzt aber die ESA-Technologie des Prometheus-Triebwerks und des Themis-Projekts für eine wiederverwendbare Raketenstufe.[141]

Die ESA fördert auch die Entwicklung neuer Kleinraketen in den Mitgliedsstaaten, beispielsweise die deutsche RFA One, die spanische Miura 5 und die italienische Vega Light.

Neben den oben genannten Haupteinrichtungen und Gründerzentren unterhält die ESA auch Technologiezentren, Laboratorien, Entwicklung- und Testeinrichtungen, die Missionskontrollzentren und ESTRACK. Die Produkte und Dienstleistungen dieser Einrichtungen – mit Ausnahme der Gründerzentren, die dem Bereich Applications zugeordnet sind[78] – werden von vielen verschiedenen ESA-Projekten genutzt und zählen heute zur Sparte Enabling & Support.[79]

Zu den ESA-Labors zählt das Special Mission Infrastructure Lab Environment (SMILE), eine Testumgebung für Raumfahrtmissionen des Europäischen Raumflugkontrollzentrums (ESOC) in Darmstadt. Das Labor hat Zugriff auf einen Technologieerprobungssatelliten: