说起孙家栋的富农爷爷，在他的一生中让他起码受过5次影响。第一次是由学生踏入中国人民解放军队伍变为一名空军，第二次是被选入苏联茹科夫斯基空军工程学院学习，第三次是加入中国共产党的行列，第四次是从苏联回来参加高度机密的导弹研制，第五次便是“文化大革命”。这五关都是孙家栋人生关键的转折点，在中国当时的特定环境下，能够通过层层政治审査的确是一件不容易的事情，但孙家栋却做到了中国古时说的那个过五关的英雄。孙家栋虽在那个时代，但他毕竟是新中国的科学家，他在每个时期的优异业绩都得到了一致认可而过关。
回忆起这段过关的情形时，孙家栋感慨地说：这5次我基本上都是顺利地过了关，要说有什么好办法？其实也没有。要说靠什么？其实靠的主要是自己一贯勤勤恳恳、任劳任怨的工作表现和工作成绩。运动中群众以我的家庭出身提出这样那样的问题，说我是臭鸡蛋也好、说我是走“白专道路”的典型也罢，我都没有太往心里去，并且说实在的我还真的从来没有抱怨过家里，因为那是历史，是不容我选择的历史嘛。要真的认真起来，其实我还真是没有与我爷爷在一起生活过，要说我的父亲，他也只是一个教师。
1970年4月14日，卫星测试的各项工作已经基本就绪，周恩来总理和中央专委领导要求再次听取发射场人员对火箭、卫星情况的汇报。当日午后，钱学森、李福泽、任新民、杨国宇、杨南生、戚发轫等领导和专家又登上了前往北京的军用专机。孙家栋虽然没有在发射场，但要求他也一同参加汇报会。
已经有一段时间没有参加这种汇报会了，孙家栋随大家来到人民大会堂福建厅后，见国防科委和七机部的有关领导都已经到了。孙家栋发现与会者个个表情严肃，数日未见，孙家栋与他们交换了一下眼神，在靠边位置找了个空座坐下。不一会儿’李先念、余面、李德生等中央领导人陆续进入会议厅。傍晚7点整，周恩来迈着大家熟悉的稳健脚步走了进来，一到会议厅便热情地向大家挥手致意，参加会议的所有人员激动地使劲鼓掌。这时，周总理招手点着前排的位置说：“后面坐的同志请到前面，到前面来坐。”
总理看到后面的人不好意思过来，他环视了一圈又亲切地招呼大家说：“过来，过来，到前面来孙家栋再次近距离看着周恩来总理，看到总理微突的颧骨使眼睛显得更大，看到浓浓的眉毛添了寿眉加了白眉，看到他脸上的老年斑更加明显……这时，周恩来拿起来自发射场的人员名单，边点名边与本人对号，亲切地问多大年龄？是在哪个大学毕业的？是什么地方的人？当问到有些从苏联毕业回来的人时，总理幽默地说：“俄文忘没忘呀？一定不能忘，多掌握一门知识是有用的。”
1970年4月，在卫星发射现场召开的“东方红一号”卫星发射动员誓师大会会场会议按照事先的议程进行。钱学森按照事先准备的材料一五一十地汇报火箭和卫星进入发射场后的情况。钱学森说：“发射卫星的火箭是一枚大型三级火箭，其复杂程度较之人体的五脏六腑、血豚经络有过之而无不及。”这时他以内疚的心情谈道：“总装时，尽管大家做了反复的检査，但在总检査时还是发现了火箭舱内有遗留下的焊渣和钳子等多余物。”周恩来的眉头紧锁了一下，立即插话说：“这可不行！这等于外科医生开刀把刀子、钳子丢在了病人的肚子里嘛！你们的产品是允许搬来搬去，允许拆开、再组装，找一遍不行再找一遍，总可以搞干净嘛！无非是晚两天出厂。把焊渣和钳子丢在火箭里头，这是不能原谅的！”总理的批评很严厉，但切中的要害又令大家服气，大家是打心眼里感到内疚，感到确实不能原谅。
接下来，各系统的负责人做了更为具体的汇报。当一些图纸、原理表格铺在总理面前的地毯上时，总理手中拿着铅笔和一个蓝色的小笔记本半跪在地毯前，一边仔细听汇报、一边在本上记着，还一边提出一些问题。在汇报中，遇到专业技术术语听不明白的地方，总理就请钱学丝做通俗的“翻译”总理对提出每个问题的解答都一一谈了自己的看法。在汇报到安全方案时，总理认真地看着地图上标着的卫星发射后的理论飞行轨迹，又提出了一些类似问题，比如：火箭发生什么故障必须按照安全预案处置？安全预案实施后会产生多大的影响？同时要求对有可能出现的各种情况，都要在目前所掌握的能力范围内多动脑筋，把问题尽可能地想周到。
为了鼓舞大家的信心，总理说：“那就这样吧，同志们大胆地去干吧，搞科学试验嘛，成功和失败的可能性都存在，你们大家要尽量把工作做细、做好，万一失败了也没有什么，继续努力就是了。失败是成功之母嘛！”会议中，周恩来在听到“文化大革命”的派性矛盾时，点到了孙家栋旁边的戚发轫问道：“你们那儿闹派性吗？”说着又指了指孙家栋问道：“你俩是一派的吗？”戚发轫说：“不是。”周恩来又问：“那你俩打派仗吗？”这时与他们一起来开会的领导赶忙代替说：“总理，他俩的工作能搞在一起。”周恩来这时说：“好！不闹派性就好！”
孙家栋与戚发轫在从事卫星研制工作之前就一起在导弹总体设计部的同一个单位，虽说“文化大革命”那些无中生有的干扰也蔓延和渗透到了导弹总体设计部，但袓国卫星研制大业像纽带一样把两人报效袓国的共同理想紧紧地联系在一起。当年他们在导弹研制、设计、试验中相互支持、相互鼓励、相互默契配合的那股劲此时又一次体现出来。当然，在后来祖国航天发展征程中，孙家栋担任空间技术研究院院长，戚发轫曾经担任过副院长，孙家栋担任航天工业部总工程师、副部长，戚发轫曾担任过院长、大型航天工程总设计师。在以后的日子里，他们既在同一个卫星工程内任过职，也分别担任过不同大型航天工程的总设计师。
15日凌晨1时许，周恩来办公室打来电话，传达周恩来的指示：“从今天起一直到卫星上天，发射场的情况要逐日向周恩来办公室电话汇报。”
1970年4月24日下午3点50分，钱学森在酒泉卫星发射场接到周恩来总理从北京打来的电话。周恩来在电话中说：“毛主席已经批准了这次发射。希望大家鼓足干劲，细致地工作。要一次成功，为祖国争光！”
4月24日，位于中国西北部的酒泉卫星发射中心蔚蓝的天空万里无云，随着发射警报从高音喇叭里一次次响起，发射场坪的人员按照发射程序逐步撤离，太阳已经落下，傍晚的天色已经黑暗，但发射场四周的照明灯将发射场照得如同白昼，最后一次急促的撤离警报声拉响后，发射场坪已经空无一人，地下控制室的潜望镜伸向地面，人们屏气呼吸等待火箭点火的最后一刹那……
21时35分，高音喇叭里传出指挥员那洪亮的“点火”口令，地下控制室发射控制台前的胡世祥（日后升任为解放军总装备部中将副部长）按下火箭“点火”按钮，瞬间，载有“东方红一号”卫星的运载火箭的发动机喷射烈焰，火箭伴随着轰鸣声腾空而起剌向天空。
控制室监测仪器灯光闪烁，仪器的“嗒嗒”“嗒嗒”声不断显示着飞行正常的数据。仅仅几分钟时间，火箭按预定轨迹飞出了人们的视线，但人们的目光仍然停留在火箭消失的地方不肯收回……15分钟后高音喇叭里传出测控系统报告“星箭分离”、“卫星入轨”的消息。“东方红一号”卫星发射成功了！《东方红》乐曲环绕太空、响彻全球！相互拥抱祝贺，泪杂汗水交织在了一起。孙家栋的工作得到了各级领导的充分肯定，钱学森曾满意地对大家说：“看来。把孙家栋找来还是对的，他确实敢干事，他也的确会干事。”
这是中国自行研制的“长征一号”三级运载火箭发射成功的第一颗自行设计制造的人造卫星。卫星初始运行轨道距离地球表面最近点（技术术语称之为近地点）高度439公里，距离地球表面最远点（技术术语称之为远地点）高度2384公里，轨道平面与地球赤道夹角（技术术语称之为轨道倾角）68.5度。卫星外形为近似球面直径1米的72面体，卫星重量173公斤，用20.009兆赫的无线电频率播放《东方红》乐曲。这是我国继苏联、美国、法国和日本之后，成为世界上第五个能够独立研制和发射人造地球卫星的国家。
在当时国际航天舞台上，1957年10月4日，苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星“伴侣一号”它的外形像一个大皮球，外径0.58米，重83.6公斤，它的构造比较简单，由两个铝合金半球壳对接而成，壳外有四根鞭状天线。
1958月1日美国发射了第一颗人造地球卫星“探险者一号”，卫星重8.22公斤，携带了很多仪器，它首次发现了地球辐射带。
1965年11月26日法国发射了第一颗“试验卫星一号”，它是一个双截头锥体，重42公斤。
1970年2月11日日本发射了第一颗“大隅号”卫星，外形呈球形，直径0.45米，重量只有9.4公斤，这颗卫星的发射比中国的第一颗卫星仅早两个多月。
中国发射的这颗卫星的质量，比上述四个国家第一颗卫星的质量总和还要多，其跟踪手段、信号传递方式、星上温度控制系统也都超过上述四个国家第一颗卫星的水平。
中国第一颗人造地球卫星的发射成功，在国际上引起了强烈反应，各国报纸纷纷发表评论指出：中国第一颗人造卫星的发射成功，表明中国科学技术突飞猛进达到了新的高度，已经当之无愧地加入了国际空间倶乐部……中国已经拥有了原子弹和氢弹。必须把这次卫星发射的成功看作是宣布能够把洲际导弹发射到地球上任何地方的公告……中国第一颗人造卫星发射之神速，完全超过了西方专家的预料……
然而，成功之际方能体会到获得成功过程中所经历的艰辛。孙家栋接手中国第一颗“东方红一号”卫星，在确定总体设计指标时，矛盾接锺而至。体积要求、重量要求、功能要求、匹配要求，一个接一个的要求出现在孙家栋面前。比如功率消耗的分配与限制，首先对各系统提出了具体限制要求，要求各系统在设计分配指标时将功率消耗控制在所限定的要求内，各分系统、子系统必须层层照章办理。而各系统为了给本系统留有余地，都想方设法尽量多申请一点指标。“东方红一号”卫星上使用的是化学电池，从总体出发难以平衡和满足各系统的初始功率消耗要求。当某些系统申请到了比较大的功率指标后，严格要求自已的分系统加以控制，不得突破，经过研制人员的“精雕细琢”，有些系统在实际研制中却又没有用那么大的功率，这些功率消耗不掉反过来又给整星的温度控制系统带来不必要的新问题。比如当时卫星上的应答机已经申请到了10瓦的热耗指标，可是设备研制出来验收交付时的实际功率却只有8瓦。此时，整星的热控计算早已完成，按照卫星的研制进度热平衡也都已经安排完毕，如果这里少2瓦，那里少1瓦……卫星的整星温度就会变低，卫星的整体温度水平就会受影响。当时各系统的设备都已经做出来，再改动已经来不及了，由于进度要求非常紧迫，任何细小的改动都可能牵一发而动全局，这个看似小的问题竟然突出了起来。当这对矛盾反映到技术总负责人孙家栋那里时，孙家栋也感到很头疼，但他经过认真思考，却用逆向思维方法提出了一个解决方案：为了不影响卫星的整体热平衡，哪个系统出现了余量就在哪个系统串联一个功耗电阻，富余多少就串联多少，把富余的功率由电阻消耗掉。这样，既不影响设备的工作状态，又可以维持卫星整体的温度水平保持原设计的平衡状态，问题就这样得到了解决。后来的卫星出现了重量富余后，由于动平衡试验已经完成，也采用这种办法，在重量不够的仪器设备处加配重来解决，这不能不说也是一个发明。
孙家栋的信念就是要绞尽脑汁把可能出现的问题考虑足，要想尽一切办法把有可能出问题的现象都一个一个排除做到心中有数。没有在发射现场的孙家栋坚守在北京卫星总体设计部设立的临时卫星接收站，他及时将汇集来的信息进行比对，验证卫星信息的可靠性。
此时，卫星成功了！卫星真的成功了！
他抑制着自己发自内心的无比喜悦心情，眼里涌满了激动的泪水。他也想欢呼、想跳跃，但他悬空多日、高度紧张的大脑一经放松，顿时感到浑身疲惫无力，他坐在椅子上伸直双腿将头靠在椅背上，任凭眼泪涌流。
由于是第一次搞卫星，所有参与研制的人全部都是第一次，每个环节会出现什么问题完全都没有经验可依，经常是完成了前一项工作马上就不由自主地想到后面将会出现什么事情。当然，那时候技术基础比较薄弱，最为担心的还是卫星的稳定性，特别害怕卫星上有什么仪器状态不稳定，牵一发而动全局，就是一个微小的问题也会导致全盘失败，脑子所想的全部是这方面的事情。
一直到现在，都已经是应用卫星时代了，卫星在天上的工作寿命都已经达到5年、8年、10多年了，搞航天还总有个习惯，总担心卫星会突然出问题，时刻想着得在地面想办法把上天前能够想到的问题统统在地面解决。现在第一线同志平常老讲一句话，卫星发射上天以后是“天不怕、地不怕，就怕指挥所来电话”。指挥所来电话干什么？好事不找你，发现天上有点小毛病，半夜打电话告诉你出了毛病，你就必须立即赶到现场组织相关人员研究、解决。
35年前，中国以“东方红一号”卫星为起点，迈出了征服太空的第一步，35年后的今天，中国航天成就令世人瞩目，放眼未来，中国航天人必将创造新的辉煌。
