Nació em Monte Ayr, Iowa y creció en una granja fuera de la ciudad. Se graduó en el Mount Ayr Instituto Comunitario en 1978 y recibió un bachelor de grado de ciencia en biología y química de la Universidad de lowa Wesleyab en 1981. Y su grado de doctorado en bioquímica por la Universidad Rice en 1985, y , continuando en Rice como miembro Robert A Welch post-doctoral hasta octubre de 1986. Está casada con Clarence F. Sams, Ph.D
Fue astronauta jefa de la NASA , hasta que en junio de 2018 anunció su retirada, siendo actualmente la mujer del mujer que más días ha estado en órbita:665 días, 22 horas y 22 minutos.
Ha pasado casi 377 días en el espacio y ha llevado a cabo 6 caminatas espaciales con una duración combinada de 39 horas y 46 minutos.
Peggy Annette ha pasado por todo tipo de situaciones en el espacio, incluida la que bautizó como "Momento Apolo XIII".
Ocurrió durante la segunda de sus misiones en la Estación Espacial Internacional. La tripulación estaba reorientando los enormes paneles solares, cuando uno de ellos se rasgó. El problema no era sencillo de soluciona y las consecuencias podían ser potencialmente catastróficas. Si no lograban arreglarlo no tendrían energía suficiente para continuar con loa misión . con las piezas que había a bordo Peggy tuvo que improvisar unos lazos a modo de gemelos para juntar las dos partes en que había quedado dividido.
Tras su retiro en 2018, trabajó para Axiom Space como Directora de Vuelo Humano. Actualmente tiene 65 años.
Ha recibido numerosos premios como por ejemplo la Medalla de la NASA de Liderazgo excepcional.
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