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  星出彰彥於1968年出生在日本東京世田谷區。他在3歲至7歲住在美國。4歲時,星出造訪史密森尼學會後開始想要成為太空人。

  1984年,星出彰彥畢業於茗溪學園中學,並且進入茗溪學園高等學校就讀。1985年,星出彰彥留學聯合世界書院,並在2年後畢業,獲得學士學位。此後,星出彰彥於1992年在慶應義塾大學獲得機械工程學士學位,並在1997年於休斯頓大學卡倫學院獲得航空太空工程碩士學位。

  1996年,星出彰彥參加太空人考試,但是在最終選考落選,入選的是野口聰一。  他於1992年加入日本宇宙開發事業團(NASDA),從事H-II運載火箭的研發工作兩年。從1994年到1999年,他以宇宙開發事業團太空人辦公室太空人支援工程師身份,支援太空人培訓專案的開發,協助太空人若田光一訓練和STS-72任務。  1999年2月,星出彰彥被宇宙開發事業團(現在的宇宙航空研究開發機構)為三個日本太空人候選人,執行國際太空站(ISS)任務。他於1999年4月開始國際太空站太空人基本訓練計劃,並在2001年1月被認定為太空人。自2001年4月開始,他參加國際太空站高階訓練計劃,日本希望號實驗艙和H-II傳送載具(HTV)的硬體開發及運作。  2004年5月,他在俄羅斯星城加加林宇航員培訓中心完成聯盟號- TMA飛行工程師-1訓練,然後轉移到詹森太空中心訓練。他完成美國航空航天局太空人候選人培訓,被分配到STS-124任務,計劃在2008年5月前往國際太空站完成日本希望號實驗艙。  任務STS-124完成後,星出彰彥順利回到地球。之後星出彰彥與談論學生對他的任務。他也拜訪一些學校,例如聖布里奇特學院和托馬斯·傑弗遜科學與技術高中。  他於2012年7月15日再次前往國際太空站,搭乘聯盟號TMA-05M。在訪問國際太空站期間,星出彰彥第一次在太空中完成電視動畫配音,親自在《宇宙兄弟》第31集客串演出(2012年11月4日播出)。2012年11月19日,星出彰彥順利返回地球。  他從2012年開始太空自拍,有一些被張貼在Instagram,並位居2013年自拍列表的頂端。  2014年6月10日,美國航空航天局宣佈星出彰彥將負責指揮NEEMO 18海底探測任務前往水瓶座實驗室,任務開始於2014年7月21日,總共歷時9天。
星出彰彥(1968年-12月28日)是一位日本宇宙航空研究開發機構的太空人。2012年8月30日,星出彰彥成為第三位執行太空漫步的日本太空人。