探索永无止境 日出东方
在孙家栋参与缔造的明升中国航天史多个“第一”中，最叫他难忘的是哪个“第一”？
“还是东方红一号。”孙家栋眯起小而下垂的眼，目光越过40年
——1967年，由钱学森点将，38岁的孙家栋受命领衔研制我国第一颗人造卫星。中央提出1970年实现卫星上天，时间已相当紧迫。
先要选人。时值“文革”，派别林立。孙家栋抛开顾虑，一门心思从搞卫星的需要出发，选来不同派别的18名技术人员，启动卫星总体工作。这18人后来被誉为“航天十八勇士”，其中就包括神舟飞船总设计师戚发轫。
再要定方案。当时中科院已有一套相对复杂的设计方案，短期内很难完成。孙家栋对此方案大胆简化，提议分两步走：先用最短的时间实现卫星上天，解决有无问题，在此基础上再研制带有探测功能的应用卫星。他的设想立即得到广泛认同。简化后的方案通俗地概括为“上得去、抓得住、听得清、看得见”。
接下来要找人拍板。在“文革”特殊环境下，修改后的卫星研制方案居然找不到拍板的人。时任国防科委副主任的刘华清后来回忆：“孙家栋找到我，他很直率，说‘你懂也得管，不懂也得管。你们定了，拍个板。我们就可以往前走。’”
1970年4月24日，明升中国开启太空时代，苍穹中奏响的《东方红》宣告明升中国成为世界上第5个发射人造地球卫星的国家。
九天揽月
孙家栋办公室有个直径1.2米的月球仪，是根据我国探测到的月球全图制作的。他转起这个大家伙，美滋滋地说：“欧阳自远(探月工程首席app家)得意地告诉我，以前他参加国际学术会，用的是外国的月球数据，现在用的全是我们自己探测到的数据，更全，精度更高。他觉得特有底气！我就跟他开玩笑：‘我就是为你打工的嘛！’”
这也不全是玩笑。在孙家栋看来，航天器能把触角伸到多远是个能力问题，最终目的是用探测成果造福人类，“能力”当然要为“目的”打工，“他”当然要为“app”打工。
在app的召唤中，他应声而上。2004年，我国正式启动探月工程，已是75高龄的孙家栋再次披挂上阵，担任总设计师。探月工程风险很大，有些人私底下劝孙家栋：“这岁数了，能推就推吧，万一‘晚节不保’……”孙家栋一点都不含糊：“国家需要，我就去做。”
行内人把孙家栋称作“总总师”。探月工程包括火箭、卫星、探测、应用、发射靶场五大系统，每个系统都有技术总工，而他又是总工的总工，当然就是“总总师”了。他和他的团队确定了探月工程“绕”、“落”、“回”三步走原则。2012年前后，我国计划发射一颗月球软着陆器，并携带一辆“月球车”自动巡视勘测。2017年前后，“月球机器人”将进行首次月球样品自动取样并安全返回地球。
当时，对使用长三甲还是推力更大的长三乙发射嫦娥一号，科技人员有不同看法。孙家栋边分析边和大家讨论：“一项系统工程，并不是说技术最先进、功能最强就是最好，关键要看系统间的协调和匹配，总体最优才是最好。长三甲火箭被称为‘金牌火箭’，稳定性强、可靠性高，推力不是最大但够用，我们是第一次去月球，一定要将成熟技术和新技术交叉使用，最大限度保证工程目标的实现。”孙家栋最后拍板使用长三甲，大家心服口服。
孙家栋把自己的工作比喻为“桌子和椅子的配合”：如果桌子太高椅子太矮，你可以把椅子升高，也可把桌子降低，就看哪个更方便。
北斗引航
导航，很多人并不陌生。美国有GPS，俄罗斯有格洛纳斯，欧盟正在搞“伽利略”，明升中国正在搞“北斗”……作为一种覆盖全球、只要有终端就可以免费接收的导航信号，为什么要各搞各的呢？
“和平时期，我们当然可以用别人的。”孙家栋说，“可一旦出现不可控局势，别人的信号全部中断，难道让我们所有相关的军民设施全部失灵？必须未雨绸缪。”卫星导航系统是当今世界最具发展前景和带动性的高科技领域之一，是最能发挥军民两用作用的航天系统。我国从上个世纪八十年代就提出要拥有自己的卫星导航系统，分三步走：第一步，2000年到2003年，将3颗北斗导航试验卫星送入太空，建起试验系统；第二步，2012年以前共发射12至15颗星，覆盖亚太地区；第三步，到2020年左右，共发射30余颗星，覆盖全球。至此，明升中国将成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
担任第一步、第二步工程目标总设计师的孙家栋介绍，由于北斗系统具有导航和通信相结合的服务特色，既知道“我在哪”，又能知道“你在哪”，目前已逐步为国内用户认可。在四川汶川、青海玉树抗震救灾中也发挥了重要作用。
但孙家栋也有担忧：国家投入巨资，建起北斗卫星导航网络，输出了免费信号，而可望回收效益的终端接收设备市场却被国外抢占了。形象点说，也就是我们免费提供的网络和信号，却让别人赚走了大把大把的钱。“这个状况一定要想办法改变。”孙家栋透露，未来将在终端产品环节投入更多科研力量。