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  劉洋在鄭州市第十一中學實驗分校就讀高中,在多門功課都在90分以上,1997年在高中畢業考試更在代數、化學、生物三門獲滿分100分,而物理則得到99分。同年空軍首次在河南面向高中畢業生招收女飛行員。在學校教師推薦下,劉洋在畢業後投考女飛行員。初時父母曾認為危險提出反對,但被她成功說服。  劉洋在高考後,以超過當年地方重點院校錄取線31分的高分,順利進入中國人民解放軍空軍長春飛行學院,1997年8月入伍,成為空軍第七批女飛行員。劉洋初期對高強度的體能訓練並不適應,曾寫信向友人抱怨,稱自己從幸福掉到谷底。經友人鼓勵,劉洋改變想法,努力理解苛刻單調生活的內涵,以刻苦訓練彌補體能不足。她亦參加業餘的女飛行員樂隊,擅長黑管。她把自己經歷寫成了一篇題為《尋找生命中的玫園》文章,參加航校組織的英語演講比賽,獲得二等獎。  2001年6月,劉洋被分配到廣州軍區空軍航空兵某師,成為應急機動作戰部隊的一名飛行員。2003年9月,劉洋在一次晝夜儀表飛行訓練,飛機離地10米時,遇到飛機撞鳥意外。她保持著飛行狀態,並迅速向塔臺報告情況,最終安全著陸。事後檢查發現,劉洋的飛機剛收起落架時遇到鴿群,飛機撞死了21只鴿子,右發動機的渦輪葉片被打折了兩根,進氣道被堵塞了四分之三,左發動機的起落架艙則被撞破。她亦曾多次駕駛飛機參與空中人工增雨任務。劉洋曾任空軍某師某團某飛行大隊副大隊長,安全飛行1680小時,被評為空軍二級飛行員。  2009年,中國第二批航天員選拔開始,首次招收女性航天員,劉洋成功獲選,在2010年初從15名候選人中脫穎而出,進入國家航天中心訓練接受空間飛行訓練。其間須先接受12個月的基礎訓練,包括航天醫學基礎、交會對接技術基礎、力學、數學等20門基礎課程,以及國學講座、救生生存訓練和體質訓練。一年後,剛開始某些專案只達到三級、二級標準的劉洋,平衡素質、力量素質、速度、耐力、肌力等全部體質指標均達到一級水平。2011年6月起,劉洋轉入航天專業技術和任務訓練階段,針對交會對接技術、目標飛行器與組合體飛行管理、空間科學實驗及飛行程式進行訓練。經過近3000個學時的學習,到執行任務前夕,預定訓練內容全部完成,並以優異成績通過航天員專業技術綜合考核。  性格開朗的劉洋以「小飛俠」作為QQ網名。2001年5月加入中國共產黨,2004年與空軍戰友張華結婚。執行神舟九號航天任務時,為中國人民解放軍航天員大隊四級航天員,少校軍銜。

  劉洋與另一名女航天員王亞平均通過了神舟九號飛行任務乘組的初選。2012年3月28日,乘組名單確定。根據最終考核結果,劉洋入選乘組,代號03;任務安排上,02號航天員景海鵬是指令長,對乘組和任務完成全面負責;01號劉旺為交會對接航天員,主要負責完成飛船與天宮的手控交會對接;03號劉洋則主要負責空間醫學實驗的管理。  神舟九號於北京時間2012年6月16日18時37分24秒在甘肅酒泉衛星發射中心成功發射升空。6月18日14時14分,在完成捕獲、緩衝、拉近和鎖緊程式後,神舟九號與天宮一號緊緊相牽,中國首次載人交會對接取得成功,首位航天員於17時07分進入天宮一號。6月24日12時許,航天員劉旺駕駛飛船,成功與天宮一號對接,中國首次空間手控交會對接試驗成功。6月29日10時03分,神舟九號返回艙在四子王旗著陸場成功著陸,劉洋等3名航天員安全返回。  劉洋進入太空的時間正好與人類歷史上第一位女性宇航員瓦蓮京娜·捷列什科娃進入太空的時間整整相隔49年,瓦蓮京娜·捷列什科娃於1963年6月16日單獨乘坐“東方六號”宇宙飛船進入太空。據不完全統計,截至2012年“神九”發射前,全世界已經有56名女航天員上天,其中美國46名,前蘇聯和俄羅斯3名,加拿大和日本各2名,英國、法國和韓國各1名。  2013年2月27日,當選第十二屆全國人大代表,並現身於解放軍代表團。10月28日出席第十一屆婦女代表大會,身穿制服顯示已晉升中校軍銜。2016年8月,當選為全國婦聯兼職副主席。

  劉洋的父母居住在鄭州市天倫琥珀名城小區,2012年7月12日,由於高溫,鄭州出現大面積停電停水,與劉洋父母居住小區一街之隔的天倫琥珀名城四期美樹館業主在道路上打出“劉洋別回家,家裡沒水沒電”。並被網友發到微博引起廣泛傳播,微博發出17分鐘後開發商董事長在微博上作出道歉,並承諾向每戶業主補償500元。  劉洋母親牛喜雲在此事一個月後接受中新網採訪時表示,他們居住的小區並沒有停電,對於在毫不知情的情況打出“劉洋別回家”的橫幅表示感到難以釋懷。劉媽媽說“......不過退一步說,即便停水停電了,我也不會說‘姑娘,別回家’。我姑娘多少年沒有回家了?停水停電我也不會說這樣的話。”對於其他“消費”劉洋的事件,劉媽媽也感到困惑、費解、無奈。
劉洋(1978年-10月6日),漢族,女,生於河南省鄭州市,祖籍安陽林州市五龍鎮澤下村,中國女性航天員,中國人民解放軍上校。1997年8月入伍,2001年5月加入中國共產黨。空軍長春飛行學院畢業,學士學位。至2012年,安全飛行記錄為1680小時。空軍第七批女飛行員,2010年5月正式成為中國第二批航天員。2012年3月,入選神舟九號任務飛行乘組。2012年6月16日搭乘神舟九號飛船執行空間任務,成為中國首位進入太空的女性航天員。