Elle réalise par la suite quelques podiums et se qualifie pour les Jeux olympiques de Salt Lake City en 2002. Malgré de bons résultats ( du sprint et de la poursuite), Sandrine ne remporte aucune médaille lors de sa première participation. Elle entame alors la saison 2002-2003 avec de nouvelles ambitions. Après quelques podiums et une victoire en Coupe du monde, « Sansan » comme elle est surnommée, remporte la médaille d'or de la poursuite lors des Championnats du monde 2003 à Khanty-Mansiysk (Russie). Après une course et un sprint final épique avec l'Allemande Martina Glagow, elle est déclarée vainqueur ex-aequo avec la biathlète de l'outre-Rhin, la photo-finish n'ayant pu les départager. Elle confirme cette victoire en remportant le bronze lors de la "".