Payette blev udvalgt af Canadian Space Agency (CSA) som en af fire astronauter ud af et felt på 5.330 ansøgere i juni 1992. Efter at have gennemgået grunduddannelse i Canada, arbejdede hun som teknisk rådgiver for Mobile Servicing System, et avanceret robotteknik system og Canadas bidrag til den internationale rumstation.
det mobile servicesystem