，搭乘联盟号TMA-05M。在访问国际太空站期间，星出彰彦第一次在太空中完成电视动画配音，亲自在《宇宙兄弟》第31集客串演出（2012年11月4日播出）。2012年11月19日，星出彰彦顺利返回地球。他从2012年开始太空自拍，有一些被张贴在Instagram，并位居2013年自拍列表的顶端。2014年6月10日，美国航空航天局宣布星出彰彦将负责指挥NEEMO 18海底探测任务前往水瓶座实验室，任务开始于2014年7月21日，总共历时9天。