对女兵的限制而难以如愿，最终于1991年转为航空军医。1996年，克拉克入选美国宇航局第16组宇航员，受训成为航天飞机任务专家。2003年1月16日，克拉克与其他六位宇航员一同踏上哥伦比亚号航天飞机参与STS-107任务。2月1日，航天飞机在返回途中解体，七名机组成员全部遇难。之后克拉克获海军追授上校军衔，美国政府和民间也举行了哀悼和纪念活动。美国总统乔治·W·布什为克拉克和其他六人授予国会太空荣誉勋章，研究人员以她的名字命名小行星、月球陨石坑和火星山峰。克拉克的家乡和工作过的医院、研究所都以她的名字命