В старших классах средней школы Шотвелл не стремилась отыскать самый лучший инженерный институт. Несмотря на то что она была круглой отличницей, которой было доступно множество вариантов, она подала документы лишь в расположенный неподалеку Северо-Западный университет. Шотвелл хотела поступить в заведение, в котором хорошо преподают не только инженерное дело, но и нетехнические предметы. Когда она получила письмо из престижного Массачусетского технологического института с предложением подать заявку на поступление, название учреждения на обложке брошюры оттолкнуло ее. Она решила, что ни при каких условиях не будет учиться в институте с таким названием. Шотвелл не желала, чтобы ее считали технарем. «Я очень не хотела прослыть ботаном, – сказала она. – В то время это еще имело для меня значение. Теперь я радуюсь тому, что я и мои дети увлечены инженерным делом. Мой муж – инженер. Мой бывший муж – тоже инженер. Его родители – инженеры. Сейчас мы буквально упиваемся инженерией, однако раньше мир был совсем другим».
Учеба в колледже оказалась для Шотвелл сложным переходным этапом. На первом курсе ее успеваемость была довольно низкой из-за активной общественной жизни, а инженерное дело давалось ей с большим трудом. Прорыв случился во время урока, посвященного разбору контрольных работ. Несмотря на сосредоточенность во время лекций, Шотвелл с трудом понимала преподаваемый материал. Однако во время усиленной подготовки к экзамену он наконец начал обретать для нее смысл. Когда ее профессор выдал проверенные работы, она узнала, что получила высший балл. Должно быть, учителя это удивило, потому что, возвращая Шотвелл ее работу, он вопросительно на нее посмотрел. Он наверняка подозревал, что ей каким-то образом удалось сжульничать на экзамене.
Обретя уверенность в себе и повысив успеваемость, Шотвелл начала искать работу. 28 января 1986 года она отправилась на собеседование в IBM. Чтобы добраться до нужного места, ей пришлось пройти через весь центр Эванстона, и по пути она остановилась у витрины магазина, чтобы посмотреть по телевизору запуск космического корабля «Челленджер». Поскольку в тот раз в космос отправилась американская учительница, Криста Маколифф, за миссией следила вся страна. Шотвелл с нарастающим ужасом наблюдала за разрушением корабля, начавшегося на 73-й секунде полета, когда он все еще находился в поле зрения наземных камер. Глубоко шокированная увиденным, она все же пришла на собеседование. «На самом деле я была очень потрясена, – вспоминает она. – Я не получила предложения от IBM, так что тогда я, должно быть, не произвела на них впечатление».
Самое заманчивое предложение Шотвелл пришло от компании Chrysler, которая в тот год наняла несколько десятков новоиспеченных выпускников и пообещала им годовую зарплату в размере около 40 тысяч долларов, стремясь подготовить их к управленческим должностям. Временами Шотвелл работала в школе для автомехаников в центре Детройта. «Мы с парнями ремонтировали двигатели, клапаны и трансмиссии, – вспоминает она. – И мне это нравилось». В другое время она с инженерами компании занималась проектами новых автомобилей. Несмотря на то что ей нравилось работать в гараже, автомобильная инженерия не казалась ей особенно вдохновляющей. Решение многих по-настоящему сложных, а значит, и интересных задач часто поручалось зарубежным подрядчикам. Поэтому в 1988 году, получив диплом по прикладной математике, девушка со Среднего Запада решила перебраться в другую часть страны и сделать карьеру в индустрии космических полетов, в которой Америка все еще оставалась лидером. Приехав в Лос-Анджелес, она устроилась специалистом по термическому анализу в компанию Aerospace Corporation.
Впервые по-настоящему соприкоснуться с космосом Шотвелл довелось в 1991 году – во время полета STS-39 космического корабля «Дискавери». Нагрев корабля резко меняется, когда, облетая Землю, он переходит из освещенного солнечным светом пространства в ее тень. В рамках этой миссии Министерство обороны, НАСА и международное сообщество ученых запланировали провести на шаттле несколько экспериментов, причем после открытия створок люка грузового отсека «теплые» приборы должны были оставаться теплыми, а «холодные» – холодными. Будучи специалистом по термическому анализу, Шотвелл с помощью суперкомпьютеров моделировала процесс нагрева вращающегося вокруг Земли шаттла в режиме реального времени и передавала полученные данные в Центр управления полетами в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне. Это было весело, однако спустя некоторое время Шотвелл поняла, что такая компания, как Aerospace Corporation, которая занималась в основном аналитической деятельностью, тоже не вполне ей подходит.