Le Centre national d'études spatiales (CNES), agence spatiale française, est un établissement public à caractère industriel et commercial chargé d’élaborer et de proposer au Gouvernement le programme spatial national, puis de le mettre en œuvre. Le CNES dispose d'un budget de en 2024, ce qui reste le plus important en Europe (45 €/hab.). Il inclut la part reversée à l'Agence spatiale européenne, dont le CNES est le second plus gros contributeur ( en 2024), qui est consacrée essentiellement aux missions scientifiques (astronomie, exploration du système solaire, étude de la Terre) et aux investissements dans les lanceurs. La part investie directement par le CNES porte dans l'ordre d'importance sur les lanceurs et la gestion de la base de lancement de Kourou (, 17 %, en 2018), les missions militaires (, 14 %), scientifiques (, 9 %), l'étude de la Terre généralement dans le cadre de coopérations binationales (, 6 %), les développements autour des satellites de télécommunication et de navigation par satellite (, 2 %). Le CNES est placé sous la tutelle conjointe du ministère de l'Enseignement supérieur, de la Recherche et de l'Innovation, du ministère des Armées et du ministère de l'Économie et des Finances.
Le CNES a été créé à l'initiative du président Charles de Gaulle le afin de fournir une structure chargée de coordonner et animer les activités spatiales françaises centrées à l'époque sur le développement du lanceur-fusée Diamant. Le CNES est toujours en 2018 l'agence spatiale nationale la plus importante des pays de l'Union européenne.
Historique vignette|Siège au 2, place Maurice-Quentin (Paris).
Débuts (1961-1981)
Dès la fin de la Seconde Guerre mondiale, les Alliés s'intéressent aux travaux réalisés par les Allemands sur les fusées et chaque pays s'efforce de collecter un maximum d'informations techniques et de s'adjoindre l'aide de techniciens allemands ayant travaillé sur les V2. Pour la France, c'est le Laboratoire de recherches balistiques et aérodynamiques (LRBA) qui est chargé de mettre au point les premiers engins aboutissant à la fusée-sonde Véronique. Ces développements intéressent à la fois les scientifiques et les militaires. La guerre froide, le lancement de Spoutnik et la politique d'indépendance du général de Gaulle placent bientôt la recherche spatiale dans les priorités du gouvernement.
En 1959 est formé le Comité de recherches spatiales (CRS) chargé de coordonner les activités spatiales françaises. La même année, l'industrie aérospatiale crée la Société pour l'étude et la réalisation d'engins balistiques (SEREB) dont les réalisations militaires (Programme Pierres précieuses) aboutiront à la fusée Diamant, premier lanceur spatial français.
Pour mener un véritable programme spatial, il manque un organe de coordination et d'animation. Il est créé le , par la loi 61-1382Journal officiel de la République française du 20 décembre 1961, ., sous la forme d'un établissement public dénommé Centre national d'études spatiales (CNES). Sa première mission est de placer la France dans le club des puissances spatiales aux côtés de l'URSS et des États-Unis. Cet objectif est atteint le avec le lancement de Diamant A depuis le Centre interarmées d'essais d'engins spéciaux à Hammaguir (Algérie).
De 1961 à 1981, le CNES est le moteur de l'Europe spatiale. Durant ces années, les structures indispensables à un programme spatial sont mises en place : lanceurs, satellites, ensemble de lancements, centres d'opérations et réseau de stations de contrôle, laboratoires, etc., alors que les autres États européens ont de fortes réticences à s'engager. Parallèlement, une industrie spatiale compétente et dynamique voit le jour en France.
Dans les années 1980, l'Agence spatiale européenne (ASE), que le CNES a contribué à créer et qu'il a dotée de la fusée Ariane, devient une grande agence et de nombreux programmes à vocation internationale lui sont confiés. Le CNES représente la France à l'ASE et il recadre ses activités sur un programme national beaucoup plus tourné vers les applications.
Grandes applications spatiales (1980–1995)
vignette|Une fusée Ariane 4.
Dès 1974, le budget français consacré à l'espace (10 % du budget de recherche) est attribué majoritairement aux programmes européens. Ceci a pour conséquence le gel de plusieurs projets du CNES (Dialogue, Géole, Centre spatial guyanais, Diamant B-P4) et le transfert progressif vers l'ESA de programmes internes (Météosat, Ariane). Le CNES vit une période socialement et techniquement difficile. En quelques années, il va accomplir sa mutation grâce à l'équipe de direction menée par le président Hubert Curien et le directeur général Yves Sillard.
En 1977, les directives du Gouvernement mettent l'accent sur les missions prioritaires de l'établissement qui sont notamment : Qualifier le plus rapidement possible la fusée Ariane et lancer sa production dans le cadre de l'Agence spatiale européenne. Le CNES finance les deux tiers du programme et assume par délégation la Direction industrielle pour le développement et la production : Cet objectif est atteint le avec le lancement réussi d'Ariane 1 de la base de Kourou. Le lanceur est amélioré plusieurs fois pour aboutir à Ariane 4 qui assure très vite la majorité des lancements commerciaux. Jusqu'à 2003, de ces premières générations ont été lancés (dont ) avec un taux de succès exceptionnel. Ariane 5, plus puissant, est étudié pour prendre la suite.
Faire l'étude interne d'un programme national de satellites d'observation de la Terre : Ce sera le projet de satellite SPOT dont l'étude est réalisée au Centre spatial de Toulouse. Il semble bien que ce soit une compensation donnée aux équipes d'ingénieurs de Toulouse que la nouvelle politique a laissées sans programme majeur. La décision est néanmoins judicieuse puisque SPOT va devenir un programme phare du CNES. Cinq satellites ont déjà été lancés et le service est opérationnel depuis 1986. Les satellites militaires Helios sont dérivés des SPOT de dernière génération.
Contribuer à la création de structures nationales permettant à la France d'aborder dynamiquement les marchés à l'exportation qui se profilent : Le programme spatial français et très vite le programme européen ont permis à l'industrie de développer des compétences dans le domaine des équipements composant les lanceurs et les satellites et aussi dans la maîtrise d'œuvre de ces ensembles complexes. Le CNES, maître d'ouvrage, a contribué à l'acquisition de ces compétences et il poursuit cette action notamment sur la Qualité-Fiabilité, les procédures de Management et la formation des jeunes ingénieurs aux techniques spatiales.
En télécommunications, malgré le succès de Symphonie, on n'envisage pas de poursuivre un effort national. On appuiera l'Europe et son programme ECS pour prendre en charge les radiocommunications (téléphone, télévision, transmission de données). Cette décision est revue quelques années plus tard à la demande de la DGT et de TDF souhaitant garder leur autonomie dans ce secteur très concurrentiel. Le CNES lance alors au profit et selon les directives de ces administrations les programmes TELECOM et TDF. Sept satellites Télécom de deux générations sont lancés entre 1984 et 1996. Deux satellites de télévision TDF sont mis en orbite en 1988 et 1990. Dès la fin des années 1980, l'aspect commercial prend le dessus et ce sont les opérateurs qui passent commande à l'industrie (Astra, Eutelsat, etc.).
Les activités du CNES en faveur de la recherche scientifique ne diminuent pas, mais les réductions de budget orientent les réalisations vers des programmes en coopération et vers des expériences embarquées sur des satellites de la NASA, de l'URSS et de l'ESA. On retiendra deux projets marquants qui sont Argos et TOPEX-Poséidon.
Un programme très actif de fusées sondes et de ballons stratosphériques et troposphériques est poursuivi. Il permet aux laboratoires scientifiques de poursuivre leurs recherches et de maintenir des équipes compétentes.
Les années 1980 sont enfin pour le CNES le début des vols habités en coopération avec l'URSS (Jean-Loup Chrétien en 1982) puis les États-Unis (Patrick Baudry en 1985), ouvrant la voie à la médecine spatiale. C'est aussi l'engagement d'études et de travaux pour réaliser la navette Hermès qui doit être mise en orbite par le futur lanceur européen Ariane 5. Hermès, qui mobilise les efforts pendant huit ans, est finalement abandonné en 1993 alors que la recherche spatiale a perdu de son importance avec la fin de la guerre froide et que la commercialisation des satellites d'application est bien établie. De nombreuses missions de spationautes du CNES se succèdent dans les années 1990, aussi bien sur la navette américaine que sur la station spatiale russe Mir.
Aujourd'hui thumb|Satellite Spot 1 d'observation de la Terre (maquette). Depuis 2008, le slogan du CNES est De l'Espace pour la Terre, mettant l'accent sur les problématiques liés à la protection de l'environnement est à la mission de service public de l'agence.
Au cours des décennies 2010 et 2020, le CNES développe un nouveau rôle de maitre d’œuvre de l'innovation spatiale française. L'agence multiplie les partenariats public-privés comme pour le développement d'une combinaison intra-véhiculaire avec Spartan Space et Decathlon. Elle finance de plus en plus de projets dirigés par des startups tels le satellite NESS avec U-Space, ou DESIR (Démonstrateur des Éléments Souverains en Imagerie Radar) avec Loft Orbital.
Le Spaceship FR est créé en 2018 au Centre Spatial de Toulouse pour contribuer à la recherche sur les vols habités, et en particulier le retour de l'homme sur la Lune
L'agence soutient le développement de lanceurs français privés innovants via le programme France 2030 en finançant le lancement inaugural des lanceurs développés par 4 startups: Latitude, MaiaSpace, Hybrid Propulsion for Space and Sirius Space Services. L'ensemble de lancement de la fusée Diamant est proposé comme Ensemble de Lancement Multilanceur pouvant accueillir plusieurs microlanceurs issus de startups européennes.
Programmes et orientations Cinq grands programmes Le CNES travaille en collaboration avec Arianespace (Évry) et l'Agence spatiale européenne (ESA), sur cinq domaines d'activité : Accès à l'espace (lanceurs) Terre, environnement et climat (sciences et innovation pour le développement durable) Applications grand public (télécoms et navigation) Science et innovation (pour l'astronomie et la physique fondamentale) Sécurité et défense
Le Centre national d'études spatiales est à l'origine de quantité de projets spatiaux, même si ce n'est pas lui qui fabrique les lanceurs ou les satellites. Dans le cas des lanceurs, après avoir conçu la filière Ariane, le CNES agit aujourd'hui comme autorité de conception et de qualification pour le compte de l'État français qui est l'État de lancement. Le CNES joue aussi le rôle d'assistant au maître d'ouvrage, l'Agence spatiale européenne pour les nouveaux développements.
Lanceurs (accès à l'espace) vignette|Les deux versions du lanceur Ariane 6 : Ariane 62 avec deux boosters à poudre, et Ariane 64 avec quatre boosters (à droite). Le CNES, pour des raisons historiques, est en Europe l'agence spatiale la plus impliquée dans le développement des lanceurs européens. Le CNES prend en charge une partie de la gestion de la base de lancement de Kourou et les investissements nécessaires pour accueillir les lanceurs Soyouz et Vega. Il participe par ailleurs au développement d'. Enfin, il participe à la réflexion sur le futur lanceur européen en explorant plusieurs thématiques : évolution de la propulsion solide, avionique, propulsion kérosène-oxygène, propulsion oxygène-méthane avec le moteur-fusée Prometheus..
Terre, environnement et climat (Développement durable) thumb|Le satellite océanographique franco-américain Jason-2 peu avant son lancement.