经过两年多的训练，刘洋完成了基础理论、航天环境适应性、航天专业技术、飞行程序与任务模拟训练等8大类几十个科目的训练任务，以优异成绩通过航天员专业技术综合考核。在神舟九号飞行任务乘组选拔中，她与另一名女航天员都通过了初选。
2012年3月，根据最终考核结果，刘洋入选神九乘组，代号03，主要负责空间医学实验的管理。
迎接她的，是更为紧张的学习与训练。“我把训练时间延长、延长、再延长，休息时间压缩、压缩、再压缩。”刘洋说，“我没有感到累，而是很幸福——被人信任的幸福，被国家需要的幸福。”
她曾在航天员中心举行的演讲比赛中，讲述自己从飞行员到航天员一路走来的幸福与感动，拿了冠军。她被公认“口才好、文笔好”，是出色的业余主持人。她喜欢看历史、小说、散文，还准备把“百家讲坛”录音带上飞船。她喜欢做菜，可乐鸡翅、石锅拌饭最拿手，也给父母织过围巾。
穿越天际迈入太空的女航天员，柔中有刚。
景海鹏讲了一件小事。一次地面模拟训练中，刘旺和他全神贯注实施交会对接，突然出现“失火”信号——这是教员们给乘组设置的应急题目。这时，正在监视同伴操作的刘洋第一时间根据操作手册发出指令：“撤退！”
“这种情况在实际飞行中概率太小，但她能清晰、迅速地发出指令，很难得，说明她特别自信、果断。”景海鹏说。
紧急情况最能考验人。像许多老飞行员一样，刘洋在驾驶运输机驰骋蓝天的那些年里，也曾多次遭遇险情。
2009年一次支援地方建设的任务，刘洋接到命令：最快速度赶到西安实施人工降雨。偏偏天气不好，从武汉起飞就有些小雨，没多久，机身开始结冰。那天的冰层特别厚，加温等常规除冰方法不管用。此时，飞机不能有一点晃动，一晃，速度就往下掉。
继续往前飞，危险；返航的话，久旱的西安还等着降雨呢。刘洋决定不返航。同事们在地图上寻找最近的机场以备降落，她则死死把着驾驶杆，针对各种气流不停修正。
“前方云层变亮了，空中好像有一缕阳光洒下来。我心情豁然开朗，知道我们的飞机有救了，能在第一时间赶到西安了。”刘洋回忆说，“两分钟后，云缝真的慢慢打开，太阳一出来，飞机上的冰很快融化了。”
这次经历留给刘洋这样一个信念：在坚持不了的时候再坚持一下，成功也许就在前面。
“大多数女性在投身轰轰烈烈的事业与过小日子之间，可能会选择后者。你的职业决定了不可能享受到太多相夫教子平淡生活的快乐。你幸福吗？”记者问。
刘洋答：“我喜欢孩子，也热爱生活。相夫教子是一种幸福，但我在飞行中获得的幸福也是别人体验不到的。既然有了飞行的机会，我必须好好珍惜。”
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