Katherine Megan McArthur, née le à Honolulu dans l'État d'Hawaï, est une astronaute et océanographeaméricaine. Après une formation en ingénierie aérospatiale, elle obtient un Ph.D en océanographie et commence à travailler pour l'Institut d'océanographie Scripps. Elle y conduit des recherches sur les signaux-acoustiques sous-marins et la modélisation de la propagation des vagues, tout en participant aux activités scientifiques et éducatives de l'institut. Elle est sélectionnée membre du groupe d'astronautes 18 de la NASA en .
Elle travaille tout d'abord pour l'Institut d'océanographie Scripps où elle conduit des recherches sur la propagation des signaux acoustiques sous-marins à proximité des côtes, ainsi que le traitement numérique desdits signaux. Ses recherches se concentrent sur la création de modèles géo-acoustiques afin de décrire la propagation des vagues à l'aide d'algorithme analysant les informations perdues pendant la transmission[2]. Elle devient également scientifique en chef pendant des opérations de collecte de données en mer. Elle est alors chargée de planifier et de diriger des activités de plongée sous-marine pour installer des instruments sur les fonds marins et collecter des échantillons de sédiments. Au cours de sa carrière d'océanographe elle participe à des opérations sous-marines de test, de maintenance, de déploiement et de récupération d'instruments scientifiques, ainsi que de collecte de plantes et d'animaux marins. Elle se porte également volontaire pour des démonstrations éducatives dédiées au public à l'Aquarium Birch(en)de Scripps dans un bassin de plus de 260 mètres cubes de forêt de varech[1].
Elle s'envole le pour son premier vol spatial à bord de la navette Atlantis depuis le centre spatial Kennedy en Floride pour la mission STS-125, cinquième et dernière mission d'entretien du télescope spatial Hubble. En tant qu'ingénieur de vol elle pilote le bras robotique Canadarm de la navette, capturant le télescope spatial pour l'installer dans la baie de charge utile de l'orbiteur. Elle est ensuite chargée de piloter le bras robotique en soutien des astronautes pendant les cinq sorties extravéhiculaires (EVA) de la mission. Malgré quelques difficultés comme des boulons gelés, des vis dénudées et des mains courantes bloquées, l'équipage parvient à remplacer ou remettre à neuf les quatre instruments scientifiques, les batteries, les gyroscopes et l'ordinateur du télescope. La navette se pose sans encombre à la Edwards Air Force Base en Californie le après 12 jours, 21 heures et 38 minutes de mission[1],[2].