पायलट म्हणून पात्र झाल्यानंतर चावलाने नासा स्पेस शटल प्रोग्रामसाठी अर्ज केला. तिला पहिल्यांदा NASA मध्ये रिसर्च सायंटिस्ट म्हणून नियुक्त करण्यात आले होते. 1994 मध्ये तिची नासा येथे अंतराळवीर म्हणून प्रशिक्षणासाठी निवड झाली. पायलट म्हणून तिचे हे यश होते ज्यामुळे तिला अंतराळवीर होऊ शकते याची कल्पना आली.