അടിയന്തിര ചികിത്സാ വിഭാഗം (Emergency Medicine) വിദഗ്ധനായ ഡോ. അനിൽ മേനോൻ 2014-ലാണ് നാസയിൽ (NASA) ഫ്ലൈറ്റ് സർജനായി സേവനമാരംഭിക്കുന്നത്. അന്താരാഷ്ട്ര ബഹിരാകാശ നിലയത്തിലേക്ക് (ISS) പോകുന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും ഗവേഷകരുടെയും ആരോഗ്യ പരിപാലനവും സുരക്ഷയും ഉറപ്പാക്കുക എന്നതായിരുന്നു അദ്ദേഹത്തിന്റെ പ്രധാന ചുമതല.
ബഹിരാകാശ പരിതസ്ഥിതികളിൽ മനുഷ്യശരീരത്തിനുണ്ടാകുന്ന ശാരീരിക മാറ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചും വെല്ലുവിളികളെക്കുറിച്ചുമുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ വിപുലമായ അറിവ്, ദീർഘകാല ദൗത്യങ്ങളിൽ ഏർപ്പെടുന്ന ബഹിരാകാശ യാത്രികരുടെ ആരോഗ്യ സുരക്ഷ ഉറപ്പാക്കുന്നതിൽ നിർണ്ണായക പങ്കുവഹിച്ചു. നാസയിലെ ഈ മികച്ച പ്രവർത്തനപരിചയമാണ് പിന്നീട് അദ്ദേഹത്തെ ഒരു ബഹിരാകാശ യാത്രികൻ (Astronaut) എന്ന പദവിയിലേക്കും വഴിനടത്തിയത്.