W grupie astronautów ESA znaleźli się również: Paolo Nespoli, Roberto Vittori i Hans Schlegel. 2001 – dalsze szkolenie kontynuował w USA, Japonii i w Europejskim Centrum Astronautów ESA. Poznawał budowę Międzynarodowej Stacji Kosmicznej oraz japońskiego modułu Kibō. 2004 – od października rozpoczął szkolenie do długotrwałego lotu kosmicznego w podmoskiewskim Centrum Wyszkolenia Kosmonautów oraz w Houston w Centrum Lotów Kosmicznych imienia Lyndona B. Johnsona. 2005 – w kwietniu został dublerem Thomasa Reitera, który przygotowywał się do półrocznego lotu na Międzynarodową Stację Kosmiczną w składzie 13 ekspedycji na ISS. 2006 – w sierpniu został włączony do podstawowego składu załogi misji STS-122 wahadłowca Atlantis oraz 16 ekspedycji na ISS. 2008 – 7 lutego poleciał promem Atlantis na stację ISS w ramach misji STS-122. Astronauta powrócił na Ziemię 27 marca 2008 na pokładzie wahadłowca Endeavour razem z załogą misji STS-123.