Nel 1994, viene scelto come membro dell’equipaggio responsabile delle operazioni del “satellite al guinzaglio” (Tethered Satellite System o TSS), nato dagli studi del prof. Giuseppe Colombo, che sfrutta il campo magnetico terrestre per produrre energia elettrica nello spazio. Dopo un addestramento di oltre un anno, effettua il suo primo volo nello spazio a bordo della navetta Columbia.
Nel febbraio del 1996 viene lanciata la missione STS-75. Durante il volo viene rilasciato il satellite TSS che rimane collegato alla navetta con un cavo lungo 20 km. Gli esperimenti funzionano bene e, per la prima volta, viene dimostrata la generazione di potenza elettrica nello spazio. Purtroppo, le operazioni vengono interrotte a causa di un corto circuito che taglia il cavo prima di arrivare all’estensione completa. La navetta Columbia atterra al KSC, dopo un volo di quasi 16 giorni, record di permanenza per lo Space Shuttle.
Comincia il Corso di Formazione come Specialista di Missione (Mission Specialist – MS), della durata di due anni, in preparazione per le operazioni a bordo dello Space Shuttle e della International Space Station. Completato il corso nell’aprile del 1998, entra a far parte del Corpo Astronauti Europeo (EAC) dell’ESA, con base a Colonia, in Germania.