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Bevor er Astronaut wurde, war er Pilot für die Schweizer Luftwaffe und studierte Astrophysik. Der Traum vom Astronaut war da, schien aber unmöglich, da die Raumfahrt zwischen den Amerikanern und Sowjets aufgeteilt war. Bis die ESA (Europäische Weltraumorganisation) sich 1975 am Space Shuttle Programm teil nahm.
Er arbeitete 1976 als Wissenschaftler bei der ESA und bewarb sich 1977 als Astronaut. Sein erster Einsatz war 1985 vorgesehen, die Mission wurde gestrichen. 1992 kam er dann doch ins Weltall, er umkreiste in 8 Tagen 136 Mal die Erde. Darauf folgten drei weitere Einsätze (1993, 1996, 1999). Bei seiner vierten Mission unternahm er seinen ersten Weltraumausstieg.
Er bewährte sich mehrfach mit seinem Geschick bei der Bedienung des Shuttles, er erhielt nach jeder fahrt eine NASA Space Flight Medal, und 2001 die NASA Distinguished Service Medal.
Er blieb bis 2007 bei der NASA, zuletzt für das Astronautenbüro in der Abteilung für Aussenbordeinsätze.
Heute unterrichtet er am Swiss Space Center der ETH Lausanne, ist im Verwaltungsrat der Swatch Group, Leiter der Flugversuche von Solar Impulse und Präsidiert den Verwaltungsrat des Schweizer Zentrums für Elektronik und Mikrotechnik (CSEM: präzise Zeitmessung und die praktische Anwendung hochstehender Technologie sind im Weltraum wichtige Parameter).
Die Schweiz ist zwar eine kleine Raumfahrer Nation, wird aber von der ESA für ihre Technologien und ihre Zuverlässigkeit geschätzt.
Fun Facts:
1992, im selben Jahr seiner ersten Raumfahrt, bestieg er mit seiner damals 14-Jahre alten Tochter das Matterhorn.
Er hat nie die Schweiz überflogen.
Der Asteroid 14826 ist nach ihm Nicollier benannt.
Er bekam seine Position im Verwaltungsrat der Swatch Group 2005, als er noch bei der ESA war. Solange er für sie arbeitete, erhielt er kein Verwaltungsratshonorar.