Praca w NASA i kariera astronauty 1 maja 1996 – została przyjęta do korpusu amerykańskich astronautów (NASA-16) jako specjalista misji. Do grupy zakwalifikowano 35 osób. 1998 – zakończyła dwuletnie przeszkolenie podstawowe, po którym otrzymała przydział do wydziału planowania (Operations Planning Branch) w Biurze Astronautów NASA. Grudzień 2002 – została włączona do składu załogi misji STS-118. Start miał się odbyć 13 listopada 2003. Po katastrofie promu Columbia plan lotów został jednak gruntownie zmieniony a misję przesuwano wielokrotnie, ostatecznie na rok 2006. Listopad 2004 – została mianowana specjalistą misji w załodze STS-121. Pracowała wówczas w wydziale zajmującym się utrzymywaniem łączności z załogami przebywającymi w kosmosie (Capcom Branch). 4–17 lipca 2006 – uczestniczyła w misji STS-121 na pokładzie wahadłowca Discovery. 8 marca 2007 – została zwolniona z NASA.
Próba porwania Colleen Shipman Jej kariera uległa załamaniu po tym jak postawiono jej zarzuty usiłowania porwania Colleen Shipman, inżynier z florydzkiej Patrick Air Force Base. W lutym 2007 na lotnisku w Orlando astronautka zaatakowała Shipman gazem pieprzowym i usiłowała ją porwać. Przyczyną ataku były sprawy sercowe.