2005年7月，俄罗斯航天署与美国太空冒险公司正式签下第三份太空商业旅行合同。合同规定，俄航天署在2005年10月用为国际空间站运送物资的“联盟”号飞船把奥尔森送入太空。和奥尔森同行的，还有另外一名宇航员。

与前两名太空游客美国富翁蒂托和南非商人沙特尔沃思不同的是，奥尔森这位材料学博士在进行太空“观光”时还有科学使命。他计划携带自己公司生产的红外线摄像机在太空中进行科学实验和研究。

奥尔森还是一位科学家，曾在弗吉尼亚大学获材料学博士学位，热心科研事业。他打算利用这次进入太空的难得机会做一些自己感兴趣的科研工作，包括利用红外传感器探测地球热度的变化，以此来分析地球大气层受污染的程度。他还希望在失重状态下有助于他开发出更好地用于传感器的导电晶体。

奥尔森还透露说，他希望自己的太空之旅能够激励年轻人积极学习科学技术，如果可能的话他将与新泽西州和蒙大拿州的两所学校联系，在他太空游期间安排电视转播，给孩子们更多鼓励。

奥尔森表示，他希望自己的实验能够证明，这种红外线摄像机能够帮助科学家研究远距离星球的情况，如空气中臭氧的形成和植物生长状况等。奥尔森说：“让我兴奋的是，这是一次具有科学意义的旅行。从我上大学开始到现在，我一直在从事科学与工程技术的研究，还有教育方面的工作，这次旅行对我非常重要。”作为太空游客，奥尔森可以体验完全的失重，能够进入国际空间站参观，并且从太空中欣赏蓝色地球。即将享受如此美妙的旅游经历令奥尔森激动不已，他说，希望能把自己公司的红外线照相机带到太空去，用它来“记录”下独特的太空景色。

因此，奥尔森希望人们称其为“科学研究者”，而不仅仅是一个“太空观光客”。

莫斯科时间2005年10月11日凌晨5时09分（北京时间9时09分），世界第三位太空游客美国人格雷戈里·奥尔森同俄美两名宇航员一起乘坐“联盟TMA-6”载人飞船返回舱降落在哈萨克斯坦境内，结束了为期10天的太空之旅。

据俄地面飞行控制中心发布的消息，“联盟”飞船返回舱于莫斯科时间1时49分（北京时间5时49分）与国际空间站脱离。4时半左右，飞船开始减速并下降，进入地球稠密大气层前飞船返回舱与生活舱和仪表舱完成分离，其中生活舱和仪表舱在地球稠密大气层中烧毁，而返回舱则在莫斯科时间5时09分降落在哈萨克斯坦阿尔卡雷克市以北57公里的地方。

“联盟TMA-6”飞船返回舱接近地面时，在预定着陆点执勤的直升机就发现了飞船返回舱，因而飞船返回舱实现软着陆后地面救援人员立即赶到并打开返回舱舱门，将两名宇航员和太空游客奥尔森抬出返回舱。地面飞行控制中心提供的画面显示，奥尔森精神非常好，着陆后还吃了一个苹果补充体力。

奥尔森于10月1日上午乘坐“联盟TMA-7”载人飞船升空，10月3日抵达空间站。此次与奥尔森同船返回地面的是国际空间站第十一长期考察组两名成员——俄宇航员克里卡廖夫和美宇航员菲力普斯。他们于2005年4月15日乘坐“联盟TMA－6”载人飞船飞赴国际空间站，两人共在空间站上工作了179天。

具有材料学博士学位的奥尔森不只为观光而来，他在空间站短短8天时间里共做了40项科学试验，其中包括晶体培养和地球大气湿度测量等。克里卡廖夫还创造了太空总飞行时间803天的世界纪录。

对于此次太空之行，奥尔森充满了期待。不过，在10月1日俄罗斯“联盟”号飞船发射之前，奥尔森还必须和另外两名宇航员在“联盟”号的模拟飞船中进行训练。此外，他们和外人的接触还受到严格限制。在出发前一周，他们与外界的一切联系将被中断。

奥尔森告诉美联社记者，如果在最后关键时刻不小心得了流感，他的“太空游”计划就会泡汤。因此，这段时间奥尔森最大的任务是严防流感。

在支付预付款之后，奥尔森前往俄罗斯星城的加加林宇航员训练中心，接受了为期6个月的严格培训，包括穿宇航服训练等，并指导奥尔森掌握使用生命保障系统、太空生存等方面的技能。除此之外，奥尔森说他几乎每天早晨都要跑步。

“训练非常紧张，但是很愉快。”他说，“训练让我对宇航员产生了无比崇敬之情。他们多年从事这样的工作，并且知识比我渊博得多。”太空旅游虽然惊险刺激，但毕竟不同于地面旅游，对游客的身体素质要求非常高。据了解，整个太空飞行过程中，游客必须蜷缩在狭窄的太空舱内，忍受极不舒畅的航程以及比民航客机上供应的还要糟糕的食物。

所以，太空游客在出发前必须接受数月的专门训练，以适应超重、失重等引力环境。目前俄罗斯加加林宇航员培训中心已经开展专门的商业开发计划，训练太空游客的飞行适应能力。所有的训练都完成后，游客们最后还要签署一份协议，保证在旅行过程中一切由于个人原因造成的损害由游客本人负完全责任，与同行的宇航员无关。

除此之外，还有有一件事情让奥尔森感到烦心，他必须突击学习俄语，以消除与同行宇航员之间的语言交流障碍。他觉得俄语很难学，这让他费了不少精力。不过，现在奥尔森已经能使用俄语进行简单的交流。

当然，奥尔森体验太空游也是为了圆梦。他说：“小时候我就对俄罗斯宇航员加加林第一个飞上太空的事情感到憧憬，从那时起我就有一个飞天梦，梦想自己也能上天，像宇航员一样飞进太空。”

谈到太空之旅的社会意义时，奥尔森表示：“美国青少年只关心金钱、篮球和摇滚，对科学的兴趣越来越小，因此从宇宙归来之后，我准备到各地学校做巡回演讲，唤起青少年对科学的兴趣。”

当记者问到他对安全状况的看法时，奥尔森说：“人在地上有时也会遇到交通事故，因此，根本不必为安全问题担心。”此前“发现”号成功的太空之旅也给了奥尔森巨大信心。

此外，奥尔森还表示，在太空之行中，他很希望能顺道去月球上看看，但这个愿望目前还难以实现。

俄地面飞行控制中心发布的消息说，莫斯科时间3日上午9时27分（北京时间3日下午1时27分），搭载奥尔森等人的“联盟TMA-7”飞船与国际空间站的“码头”号成功对接。

对接时，“联盟”飞船上带有锁扣、长400毫米的拉杆首先伸入对接舱的接受槽。接下来是“精密拉紧”的过程：拉杆以每秒1毫米的速度进入“码头”号对接舱的接受槽，400秒后拉杆才得以完全伸入接受槽完成对接。俄专家介绍说，这样可以保证对接口的密封性。

虽然飞船已经“到站”，但奥尔森等人仍不能立即进驻。他们需要先检查对接的密封性以确保安全，还得平衡飞船内与空间站内的气压。大约在对接完成3个小时后，奥尔森等才会打开对接口舱门并进入国际空间站。

奥尔森是继美国富翁蒂托和南非商人沙特尔沃思之后，前往国际空间站的第三位太空游客。他的这次太空之旅持续10天。在空间站停留期间，奥尔森将进行晶体培养、利用仪器测量地球大气湿度等实验。

与奥尔森同行的俄罗斯宇航员托卡列夫和美国宇航员麦克阿瑟，都是国际空间站第12长期考察组成员。这两名宇航员将在空间站工作约6个月。

本次对接的俄“联盟TMA-7”飞船是国际空间站迎接的第11艘“联盟”载人飞船，也是国际空间站迎来的第50个航天器。