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在我国的航天事业中，孙家栋是一个很重要的人物，他是我国航天事业发展历程的亲历者、组织者，也是决策者之一。他长期从事火箭和卫星的研制工作，是我国“两弹一星”元勋之一。
谁能想到，孙家栋早先的梦想却是当一名修大桥的建筑师！
一九二九年四月，孙家栋出生于辽宁省复县（今瓦房店）的一个教师家庭。一九四八年，十九岁的孙家栋考入哈尔滨工业大学学习汽车专业。一九五〇年元宵节那天，学校放假，很多同学都回家与家人团聚了。孙家栋原本准备午饭后去姐姐家，但听说学校晚餐有红烧肉，他决定吃了晚饭再走。晚饭时，学校领导突然来到餐厅，通知在场的学生，中国人民解放军空军紧急招人，有意者可以立刻报名并接受挑选。孙家栋从小就有报国的志向，他毫不犹豫便报了名。当晚，他便登上列车前往中国人民解放军空军第四航空学校。
那时候，空军第四航空学校急需俄语翻译，孙家栋的俄语基础不错，经过各方面考评，孙家栋来到北京，进入空军第四航空学校学习。
一九五一年，孙家栋和另外二十九人被派往苏联茹科夫斯基工程学院，学习飞机发动机专业。
茹科夫斯基工程学院有个传统——谁能在考试中所有科目都获得满分，谁的照片就能挂在学校门口。一年后如果能保持满分，照片位置就往上移。毕业时，如果谁的照片能够出现在“照片塔”的顶端，那么这个人就会获得“斯大林金质奖章”。
这枚让苏联学生梦寐以求的金质奖章，最终被中国学生孙家栋摘取了。
一九五八年，孙家栋回国了，他被分配到国防部第五研究院一分院导弹总体设计部，院长是钱学森。
从那以后，孙家栋跟着钱学森做了九年多的导弹。一九六七年七月底的一天，吃完午饭，孙家栋趴在桌子上画图设计导弹。由于天气炎热，额头上的汗水不停地往下流，孙家栋担心汗水打湿设计图纸，就在脖子上围了一条毛巾，随时擦汗。这时，咚咚咚，有人在敲门，孙家栋打开门，看见国防科学技术工业委员会参谋汪永肃站在门口。汪永肃告诉孙家栋，钱学森已经向聂荣臻元帅推荐，让孙家栋担任中国第一颗人造卫星的总体设计负责人。随后，孙家栋随汪永肃来到了北京西郊的友谊宾馆。
那一年，孙家栋三十八岁。
第一颗人造卫星“东方红一号”卫星工程启动，中央明确要求“上得去，抓得住，听得见，看得见”。“上得去”就是保证卫星一定能够升上太空；“抓得住”就是地面设备能够控制卫星；“听得见”就是卫星上播放的音乐，地面设备能够接收到，人们能够听见；“看得见”是卫星在太空轨道飞行的时候，地面能够观测到。
航天是一项非常复杂的系统工程，每项工程由卫星、火箭、发射场、测控通信、应用等数个系统构成，每个系统都有自己的总设计师或总指挥。孙家栋带领大家制定出“东方红一号”总体技术方案后，便全身心投入到工作中。
孙家栋认为，干航天这一行，关键时刻，要有一种完全忘我的精神。正是因为有了这种忘我的精神，他带领航天科技工作者破解了一个又一个科学难题，攻克一项又一项关键技术。团队仅仅用了三年时间，就研制出我国第一颗人造卫星“东方红一号”。
一九七〇年四月二十四日，在酒泉卫星发射中心，长征一号运载火箭成功将“东方红一号”卫星送入太空，准确地进入预定轨道。我国成为继苏联、美国、法国和日本之后，世界上第五个完全依靠自己的力量成功发射人造地球卫星的国家。
多年后，孙家栋回忆起那一天仍然难掩激动之情，“东方红一号”发射成功，他最大的感受是扬眉吐气。他回忆说：“中国就是把它搞成了，就是有了！消息公布以后，我们马上就往天安门跑，到了以后进不去了，人山人海，都在庆祝，就是个成就感。激动！我不是搞文学的，形容不出。”
一九九四年，在陈芳允院士提出“双星定位系统”设想的十年后，北斗一号正式立项。那一年，孙家栋六十五岁，别人在这个年龄正是退休安享晚年的时候，孙家栋却义无反顾地带领团队开始了新的征程——建设北斗卫星导航系统，这一做，就是二十年。
曾有人问孙家栋：“航天精神里哪一条最重要？”
“热爱。”他不假思索地回答，“如果你不热爱，就谈不上奋斗、奉献、严谨、协作、负责、创新……”他常说的一句话就是：“国家需要，我就去做。”