Mae Carol Jemison, née le 17 octobre 1956 à Decatur (Alabama, États-Unis), est une ingénieure, médecin, professeure et une astronaute américaine de la National Aeronautics and Space Administration (NASA). Elle est notamment connue pour être la première femme afro-américaine à aller dans l'espace en tant que spécialiste de mission à bord de la navette spatiale Endeavour. Mae Jemison rejoint la NASA après sa sélection dans le groupe d'astronautes 12 en 1987 et est choisie pour participer à la mission STS-47, durant laquelle elle tourne autour de la Terre pendant huit jours du 12 au 20 septembre 1992.
Née en Alabama et élevée à Chicago, Mae Jemison est diplômée en génie chimique et en africanisme et African-American studies à l'université Stanford. Elle obtient ensuite son diplôme de médecin au Weill Medical College, un établissement rattaché à l'université Cornell. Elle est médecin pour le Corps de la paix au Liberia et en Sierra Leone de 1983 à 1985 puis en tant que médecin généraliste. Afin de devenir astronaute, elle postule à la NASA.
Mae Jemison quitte la NASA en 1993 pour créer une entreprise de recherches technologiques. Elle crée plus tard une fondation éducative et, via cette fondation, devient la directrice du projet 100 Year Starship (en) financé par la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Elle a écrit des livres pour enfants et elle est apparue plusieurs fois à la télévision, notamment dans un épisode de Star Trek : La Nouvelle Génération, en 1993. Elle a plusieurs doctorats honorifiques et a été admise au musée consacré aux femmes américaines illustres du National Women's Hall of Fame et à l'International Space Hall of Fame du musée de l'histoire spatiale du Nouveau-Mexique.
Mae Carole Jemison est née à Decatur, dans l'Alabama, le 17 octobre 1956. Elle est la plus jeune des trois enfants de Charlie, un charpentier, et Dorothy Jemison (née Green), une institutrice. Sa famille emménage à Chicago, dans l'Illinois, quand Jemison avait trois ans, afin de profiter de meilleures possibilités d'éducation. La famille réside notamment dans le quartier de Woodlawn puis de Morgan Park. Jemison aime la science et les arts et souhaite étudier la science et un jour aller dans l'espace. La série télévisée Star Trek et en particulier la représentation du lieutenant Nyota Uhura par l'actrice afro-américaine Nichelle Nichols dans celle-ci, attise encore son intérêt pour l'espace.
Jemison aime étudier la nature et la physiologie humaine, utilisant ses observations pour en apprendre davantage sur la science. Bien que sa mère encourage sa curiosité et que ses deux parents soutiennent son intérêt pour les sciences, elle ne constate pas toujours le même soutien de ses professeurs. Quand Jemison indique à une institutrice de maternelle qu'elle veut être scientifique lorsqu'elle sera adulte, l'enseignante suppose qu'elle voulait dire qu'elle voulait être infirmière. Le manque de femmes astronautes pendant les missions du programme Apollo frustre également Jemison. Elle s'est souvenue plus tard : « tout le monde était ravi de l'espace, mais je me souviens avoir été vraiment très irritée qu'il n'y avait pas de femmes astronautes ».
Jemison commence à étudier le ballet à l'âge de huit ou neuf ans et commence ses études secondaires à onze ans, où elle rejoint l'équipe de cheerleading et le club de danse moderne. Jemison a un grand amour pour la danse dès son plus jeune âge puisqu'elle aspire à devenir danseuse professionnelle. Elle apprend plusieurs styles de danse, notamment africaines et japonaises, ainsi que le ballet, le jazz et la danse moderne. À l'âge de quatorze ans, elle est auditionnée pour le rôle principal de Maria dans la comédie musicale West Side Story mais n'obtient pas ce rôle principal et est choisie comme simple danseuse.
Après ses études secondaires à la Morgan Park High School (en) de Chicago, elle est acceptée en 1973 à l'université Stanford, alors qu'elle n'a que seize ans. Elle en sort en 1977 avec un Bachelor of Science en génie chimique et un Bachelor of Arts en études en africanisme et en African-American studies. Il y a très peu d'autres étudiants afro-américains dans les classes de Jemison et elle continue à subir de la discrimination de la part de ses professeurs. Dans un entretien accordé au Des Moines Register en 2008, Jemison déclare qu'il est difficile d'aller à Stanford à seize ans mais que son « arrogance juvénile » l'a peut-être aidée. Elle ajoute qu'une certaine arrogance est nécessaire pour que les femmes et les minorités réussissent dans une « société dominée par les hommes blancs ».
À Stanford, Jemison sert en tant que représentante de l'Union des étudiants noirs (Black Students Union), une organisation étudiante politique. Elle chorégraphie également une production musicale et de danse appelée Out of the Shadows. Au cours de sa dernière année à l'université, elle a du mal à choisir entre aller à l'école de médecine ou poursuivre une carrière de danseuse professionnelle après l'obtention de son diplôme. À Stanford, elle poursuit également des études liées à son intérêt d'enfance pour l'espace et envisage de postuler à la NASA.
Jemison étudie au Weill Medical College de l'université Cornell et pendant sa formation, voyage à Cuba pour mener une étude financée par l'American Medical Student Association (en) (AMSA) et en Thaïlande où elle travaille dans un camp de réfugiés cambodgiens. Elle travaille également pour les Flying Doctors of America (en) en Afrique de l'Est. Pendant ses années à Cornell, Jemison continue à étudier la danse en s'inscrivant à des cours au Alvin Ailey American Dance Theater. Après l'obtention de son diplôme en médecine en 1981, elle est interne en 1982 au LAC+USC Medical Center (en), le centre médical du comté de Los Angeles, et travaille comme médecin généraliste pour le groupe médical Ross-Loos (en).
Jemison rejoint le personnel du Corps de la paix en 1983 et sert en tant que médecin jusqu'en 1985. Elle est responsable de la santé des volontaires du Corps servant au Liberia et en Sierra Leone. Jemison a supervisé la pharmacie, le laboratoire et le personnel médical du Corps, ainsi que la fourniture de soins médicaux, la rédaction de manuels d'auto-traitements et l'élaboration et la mise en œuvre de directives sur les questions de santé et de sécurité. Elle travaille également avec les Centres pour le contrôle et la prévention des maladies (CDC) en aidant à la recherche de divers vaccins.
De retour aux États-Unis après avoir servi dans le Corps de la paix, Jemison s'installe à Los Angeles, en Californie. Là, elle suit des cours d'ingénierie avancée. En 1983, les vols de Sally Ride — troisième femme à être allée dans l'espace mais surtout première américaine — et Guion Bluford — premier Afro-Américain à être allé dans l'espace — incitent Jemison à postuler pour devenir astronaute.
Jemison postule pour la première fois au programme de formation des astronautes de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) en octobre 1985, mais la NASA reporte la sélection des nouveaux candidats après l'accident de la navette spatiale Challenger en 1986. Jemison présente une nouvelle candidature en 1987, et est sélectionnée parmi environ 2 000 candidats pour être l'une des quinze nouveaux astronautes de la NASA. Ce groupe d'astronautes 12 est donc le premier groupe sélectionné après la destruction de Challenger. L'organe de presse Associated Press (AP) communique sur le profil de Jemison en tant que « première astronaute noire » en 1987.
Le travail de Jemison avec la NASA avant son vol orbital comprend des activités de soutien aux lancement d'autres missions au Centre spatial Kennedy en Floride et la vérification du logiciel informatique de la navette spatiale au Shuttle Avionics Integration Laboratory (en) (SAIL). Le 28 septembre 1989, elle est sélectionnée pour rejoindre l'équipage du STS-47 en tant que 4e spécialiste de mission et est désignée également spécialiste de mission scientifique, un nouveau rôle d'astronaute expérimenté par la NASA pour se concentrer sur les expériences scientifiques.