Os astronautas operam espaçonaves, organizam operações, realizam reparos de equipamentos e trabalham com cientistas em projetos de pesquisa. A tripulação de uma nave espacial da NASA consiste em cerca de cinco astronautas, cada um com funções específicas.
Cada espaçonave tem um comandante e um piloto; ambos são responsáveis por supervisionar o vôo. O comandante tem a autoridade principal e seu trabalho envolve supervisionar a missão e garantir a segurança dos membros da tripulação durante todo o voo. Ele manobra a espaçonave com a ajuda do piloto.
Os especialistas da missão lidam com várias tarefas diárias para manter o veículo funcional e habitável para a tripulação, incluindo o agendamento das atividades da tripulação, monitoramento de equipamentos e gerenciamento do estoque de alimentos. Eles trabalham lado a lado com especialistas em carga útil, que às vezes são incluídos em missões espaciais para realizar tarefas incomuns. Os especialistas da missão também são treinados para consertar equipamentos de última geração no espaço. Eles executam reparos externos usando um sistema de manipulador remoto ou fazendo caminhadas espaciais, o que significa que eles vão para fora da espaçonave. Os pilotos normalmente ajudam os especialistas da missão ao consertar equipamentos e recuperar satélites.
Embora os astronautas não sejam diretamente responsáveis pelo gerenciamento de projetos de pesquisa, sua assistência é essencial para o trabalho dos cientistas. Eles ajudam os cientistas a melhorar o projeto de pesquisa usado no espaço e dão conselhos sobre como lidar com situações desafiadoras.