Praca w NASA i kariera astronauty 4 czerwca 1998 – został przyjęty do korpusu astronautów NASA () jako kandydat na pilota wahadłowca. 1999 – zakończył szkolenie podstawowe, po którym otrzymał uprawnienia pilota wahadłowca oraz przydział do Biura Astronautów NASA. Pracował w dziale zajmującym się eksploatacją wahadłowców (Shuttle Operations Branch). 2001 – został przeniesiony do Działu Wahadłowców (Shuttle Branch), gdzie m.in. pełnił funkcję naziemnego pomocnika astronautów (Astronaut Support Person). W tej roli uczestniczył w procedurach startu i lądowania wahadłowców, prowadzonych przez Centrum Kosmiczne im. Johna F. Kennedy'ego. Październik 2004 – został operatorem łączności z astronautami (CapCom). 2005 – otrzymał nominację na pilota wyprawy STS-117. 2007 – 8 czerwca (czasu UTC) na pokładzie wahadłowca Atlantis wystartował do blisko dwutygodniowej misji STS-117. W październiku został wyznaczony na dowódcę misji STS-119. 15–28 marca 2009 – dowodził wyprawą STS-119. 2013 – zakończył pracę w NASA.