Daraufhin studierte er Luft- und Raumfahrttechnik an der Brown University und schloss 1969 mit dem Bachelor erfolgreich ab, anschließend studierte er Maschinenbau und schloss 1975 mit dem Master ab, und daraufhin studierte er noch Biomedizintechnik und schloss dieses Studium 1979 mit der Promotion ab.
Raumflüge
STS-9
Seinen ersten und längsten Weltraumeinsatz hatte Lichtenberg als Nutzlastspezialist der Mission STS-9 vom 28. November bis 8. Dezember 1983 mit dem Space ShuttleColumbia, bei der zum ersten Mal das Weltraumlabor Spacelab mitgeführt wurde. Unter dem Kommando von Astronautenlegende John Young, der als erster Mensch bei dieser Mission zum sechsten Mal in den Weltraum flog, war es der erste Raumflug mit sechs Raumfahrern. Gleichzeitig war dies die erste NASA-Mission, bei der ein Nichtamerikaner, Ulf Merbold, Mitglied der Besatzung war und auch seinen ersten Raumflug damit unternahm.
Der Flug war aus wissenschaftlicher Sicht ein voller Erfolg, denn durch die Mitführung des Spacelab konnten mehr Experimente erfolgreich durchgeführt werden als bei allen Apollo- und Skylab-Missionen zusammengenommen.
Lichtenberg war damit zusammen mit Merbold der erste Nutzlastspezialist, der in den Weltraum befördert wurde.
Bei dieser Mission wurde die Atlantis für einen Flug ins All benutzt. Lichtenberg war wieder einer der Nutzlastspezialisten dieser Mission.
Die Mission beförderte das erste Atmospheric Laboratory for Applications and Science (ATLAS-1) auf zwei Spacelab-Paletten in der Ladebucht des Shuttles. Die in der Nutzlastbucht installierte Ladung bestand aus zwölf Instrumenten aus den USA, Frankreich, Deutschland, Belgien, der Schweiz, den Niederlanden und Japan. Es wurden Studien in den Bereichen Atmosphärenchemie, Sonneneinstrahlung, Plasmaphysik und Ultraviolettastronomie durchgeführt. Weitere Forschungsprojekte waren unter anderem das Shuttle Solar Backscatter Ultraviolet Experiment (SSBUV) und das Get Away Special Experiment (GAS) von Lichtenberg durchgeführt.
Nach den Flügen
Lichtenberg ist Mitgründer der Firma Payload Systems, Inc., die Bestandteile der Missionen der Mir, ISS und des Space Shuttles liefert.