
Marcos Pontes obteve, em 1984, o bacharelado em Tecnologia Aeronáutica da Academia da Força Aérea. Em 1989, iniciou o curso de Engenharia Aeronáutica no Instituto Tecnológico, em São José dos Campos, São Paulo, tendo recebido o título de engenheiro em 1993. Em 1998, tornou-se mestre em Engenharia de Sistemas, na Naval Postgraduate School, localizada em Monterrey, na Califórnia.
Em 30 de Março de 2006 foi lançado do Casaquistão em direcção à Estação Espacial Internacional, a bordo da nave russa Soyuz TMA-8, na companhia dum astronauta russo e doutro norte-americano. A bordo, fez nove experiências científicas, médicas e biológicas, que só podiam ser executadas em ambiente de micro gravidade. Regressou à Terra em 8 de Abril, a bordo da nave Soyuz TMA-7. O Brasil tornara-se, assim, no 27º país a ter enviado um cidadão para o espaço. Marcos Pontes completou 155 órbitas e a sua missão durou 9 dias, 21 horas e 17 minutos.
Foi piloto de caças da Força Aérea Brasileira, com a patente de tenente-coronel, tendo cerca de 2 000 horas de voo, a bordo de vinte modelos de jactos militares.
Dois meses após o seu voo no espaço, pediu para passar à reserva. A viagem teria custado cerca de 40 milhões de reais aos cofres públicos, entre o pagamento da viagem e oito anos de treino na NASA (1998/2006). Marcos Pontes explicou que a saída da Aeronáutica foi decidida em comum acordo com a Força Aérea Brasileira porque, durante os oito anos passados na NASA, perdera uma série de cursos obrigatórios para oficiais de carreira e a sua actuação em prol do Programa Espacial seria mais útil, se desvinculado da Aeronáutica. Continua, aliás, com as suas actividades no Johnson Space Center, em Houston, e está preparado e à disposição para futuros e eventuais voos espaciais. É detentor da Medalha de Honra ao Mérito da Academia da Força Aérea e da Medalha Santos Dumont.
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