1992 – otrzymał certyfikat American Board of Emergency Medicine (lekarza medycyny ratunkowej)
1995 – ukończył program medycyny kosmicznej prowadzony wspólnie przez NASA i University of Texas Medical Branch w Galveston - jednej z uczelni medycznych działających w ramach systemu Uniwersytetu Teksańskiego
1997 – zakończył studia magisterskie z zakresu Medical Science na UTMB.
1998–2000 – w czasie przygotowań do misji STS-98 oraz STS-101 kierował personelem medycznym.
1999 – po raz pierwszy starał się o przyjęcie do korpusu astronautów NASA podczas 18 naboru. Znalazł się wśród 123 finalistów, ale ostatecznie nie został przyjęty.
2004 – 6 maja został członkiem 19 grupy amerykańskich astronautów. W czerwcu w Johnson Space Center rozpoczął przeszkolenie specjalistyczne, w ramach którego m.in. zapoznał się z budową Międzynarodowej Stacji Kosmicznej oraz promu kosmicznego. Zaliczył też loty szkoleniowe na samolocie T-38.
2006 – w lutym zakończył kurs podstawowy zdobywając uprawnienia specjalisty misji, a następnie rozpoczął pracę w Biurze Astronautów NASA.
2008 – w lutym został wyznaczony do udziału w locie STS-127.
2009 – 15 lipca rozpoczął swój pierwszy lot kosmiczny na pokładzie wahadłowca Endeavour. W trakcie misji wykonał trzy spacery kosmiczne (EVA).
2010 – 10–23 maja wziął udział w 14. misji podwodnej NEEMO (NASA Extreme Environment Mission Operations) realizowanej przez NASA i NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) pod dowództwem KanadyjczykaChrisa Hadfielda.
2012–2013 – wziął udział w 34. i 35. ekspedycji na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Pełnił funkcję inżyniera pokładowego. Wykonał jeden spacer kosmiczny.
2021–2022 – wziął udział w 66. i 67. ekspedycji na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Pełnił funkcję inżyniera pokładowego i dowódcy.
Nagrody i odznaczenia
NASA Superior Achievement Award (1998)
Space and Life Sciences Division Special Space flight Achievement Award (2003 i 2004)
Lyndon B. Johnson Space Center Superior Achievement Award (2004)