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规划，走了一条多快好省的路。孙家栋参加了钱学森主持制订的导弹火箭发展的十二年规划，制订了“八年四弹”规划等工作。这些规划的实施使中国的导弹火箭研制生产一举越了几个台阶。中国空间技术研究院建立后，孙家栋又参与了钱学森主持制订的“三星规划”（东方红一号、返回式卫星和同步轨道通信卫星）工作，这些规划为中国的空间技术的发展奠定了基础。钱学森在技术发展过程中所起的作用是别人无可替代的，但他非常谦虚，每讲到成绩，总是把周恩来总理、聂荣臻元帅等党和国家领导人的具体指导放到前面，把广大科研人员的辛勤创造放到前面。钱学森的崇高科研道德和人格魅力，无时无刻不在影响着孙家栋。
钱学森平易近人，对青年人更是关怀备至。在很长一段时间里，他坚持每周都要抽出时间与孙家栋他们这样的年轻设计人员讨论技术问题，若有什么不妥，他便耐心引导、解释，很少直接批评。
钱学森严谨的工作作风令孙家栋终生难忘。60年代后期，中国自行研制的一种新型火箭即将运往发射基地，按惯例产品出厂前要完成装配、测试工作。其中惯性制导系统的平台上的四个陀螺要精确地装好，再拆开，包装好运往发射基地。当时由于时间紧，车间师傅跟孙家栋说，四个陀螺是同一批次生产的，第一个能装上，其他三个应该没问题，时间紧，是不是可以不再装了？孙家栋觉得安装师傅说的有一定道理，便同意了。万万没想到在发射场装配时，却出现了问题，怎么也装不上，只好立即向钱学森院长报告。钱学森听了汇报后并没有批评孙家栋，而是出主意进行仔细研磨后再试装。加工研磨时，钱学森也来到现场仔细察看排除故障的情况。那种精密部件研磨是很费时间的。钱学森也不说话，背着手走来走去。孙家栋和工人师傅从下午一点一直到第二天凌晨四点才装好，钱学森在现场就一直陪到凌晨四点。大家几次劝他回去休息，但他就是不走。这件事给孙家栋留下了非常深刻的印象，他虽然没有直接提出批评，但那种无声的力量让人感到比批评更严厉。从此，大家从点滴小事做起，不敢有丝毫的马虎。后来，孙家栋把这种严格要求的作风带到了空间技术研究院，有人说孙家栋太严厉了，孙家栋便解释，钱学森为我们树立了严谨的好作风，我们必须认真办好每件事。
钱学森敢于负责、勇于替下属和青年同志承担责任的作风也为孙家栋起到了榜样作用。1962年的一次导弹发射失败了，导弹失败对搞总体的人来说压力非常大，故障原因分析时，钱学森看到孙家栋他们垂头丧气，就主动以自己承担责任的方法为大家减压。钱学森说：“如果要有考虑不周的原因，首先是我考虑不周，责任在我，不在你们。你们只管研究怎样改进结构和试验方法，大胆工作，你们所提的建议如果成功了，功劳是大家的，如果失败了，大家一起来总结教训，责任由我来承担。”钱学森一席话一下子把孙家栋他们的顾虑都打消了。孙家栋自己当了领导后，看到年轻人工作上有什么差错，也常常像钱学森那样，替他们担责任，鼓励他们放下包袱，把事情办好。
2004年12月10日，孙家栋去看望了钱学森，由于他身体原因，大家都很不容易见到钱学森，看到钱学森的精神相当不错，孙家栋打心里非常高兴，钱学森问这问那也显得很兴奋。钱学森曾经说过：“我作为一名中国的科技工作者，活着的目的就是为人民服务。如果人民最后对我的一生所做的工作表示满意的话，那才是最高的奖赏。”这段简短的人生座右铭，就是他为祖国为人民鞠躬尽瘁、一生以科学态度追求真理的真实写照。此时孙家栋对钱学森的内心世界比别人有不同的理解，因为孙家栋与钱学森有过别人所没有的工作和交往经历，更能理解钱学森的人生追求和思想境界。
中国导弹试验场的建立
孙家栋加入到了中国导弹研制大军的行列，但导弹从研制到装备部队使用是需要诸多环节的配套才能实现。导弹综合试验靶场是完成导弹武器试验非常重要且必不可少的设施。导弹研制与导弹试验场的建设密切相关，孙家栋作为导弹总体组的设计负责人，积极参与导弹综合试验靶场的协调配套，依据导弹的总体技术要求提出导弹综合试验靶场建设的一系列配套指标。殊不知，导弹综合试验靶场的建设也同导弹研制一样，饱含着神秘色彩……
中国拥有导弹武器必须要建立配套的各种设施，最为主要的设施便是导弹武器发射试验场。中央军委作出决定，导弹武器发射试验场绝不拖后腿，立即组织强有力的班子展开导弹武器发射试验场建设。
1958年1月18日，由时任解放军炮兵司令员的陈锡联上将组织率领的导弹试验靶场勘察队整装待发，这个勘察队的很多人都是身经百战、拥有赫赫战功的将军，有总参谋部作战部部长王尚荣中将、中国人民志愿军第二十兵团副司令员孙继先中将、军械试验场场长张贻祥少将。勘察队还包括总参谋部、总后勤部、有关军兵种的人员以及苏联专家组负责人盖杜柯夫少将等五十多人。当日，靶场勘察队人员的专机抵达兰州，以兰州军区司令部作为大本营。经过数次大规模、小范围空勘、地勘以及对各种条件因素进行权衡比较后，倾向于将中国导弹综合试验靶场设立在甘肃西北的额济纳地区。
2月14日，中央军委副主席彭德怀元帅主持会议，听取了陈锡联、钱学森和苏联专家关于导弹试验靶场勘察结果的汇报。聂荣臻元帅、军委秘书长黄克诚大将、海军司令员萧劲光大将、空军司令员刘亚楼上将、总参装备部部长万毅中将等总部和军兵种领导，以及内蒙古自治区主席兼内蒙古军区司令员乌兰夫上将等三十多位领导一起听取了汇报。会议最后决定，在地势平坦，地质、气象、水源情况较好，远离人口密集的甘肃与内蒙古接壤的额济纳地区建设导弹综合试验靶场。
2月26日毛泽东主席在中央军委的报告上批示：“小平同志，此件请书记处处理。”
3月3日，中共中央总书记邓小平在勘察报告上签署：“书记处已同意。”
至此，中国第一个导弹综合试验靶场的位置宣告确立。
当中央正式批准成立导弹试验靶场后，中央军委又立即决定组织一个工程勘察委员会，负责靶场各点和弹着区的定点勘察。由时任解放军工程兵司令员陈士渠上将当主任，成员有孙继先中将、总后勤部副部长张令彬中将、铁道兵第一副司令员李寿轩中将，以及张贻祥、赵东寰、高万祥、唐凯将军等。
动用了我军这么多高级将领，足以显示国家为了加快导弹武器的发展，予以的高度重视和坚定决心。
3月7日，陈士渠上将率领由中苏双方组成的勘察组乘飞机到酒泉，然后又乘飞机、坐汽车、步行穿越戈壁沙漠，从内蒙古西部的额济纳旗，到甘肃、新疆部分地区进行了详细勘察，获取了第一手资料。工程勘察委员会回到北京向国务院、中央军委汇报后，确定中国第一个导弹综合试验靶场建设在内蒙古额济纳旗，具体位置在当时额济纳旗政府所在地的宝日乌拉。
额济纳旗当时属于内蒙古自治区巴彦淖尔盟所辖，是内蒙古自治区最西部的一个旗，总面积11。46万平方公里，95％以上是戈壁。导弹综合试验靶场建到这里后，将意味着数万平方公里的地区被划为军事禁区，禁区所涉及的人口将占全旗四分之一，将有一半以上的各类牲畜需要整体搬迁，原来额济纳旗与外界往来的便捷交通要道——酒泉至额济纳旗的公路也将改道绕行。为了国家大局的需要，乌兰夫对内蒙古下达命令，要紧急动员，要无条件、无代价地服从国家的决定，要为国家导弹综合试验靶场的建设创造条件，要做好当地人民群众的民族工作。
巴彦淖尔盟盟委立即组成了相应的工作组具体组织实施移民搬迁工作。工作组大都是既富有工作热情又富有民族事务经验的人员，他们深入额济纳旗最基层的搬迁现场，顶烈日、抗风沙，乘汽车、骑马、骑骆驼、步行，在当地辗转行程数千公里进行耐心、细致的宣传、动员和民族协调工作。为迁移300多户牧民和喇嘛，在新址建造住房750间、喇嘛寺庙用房80间以及大量牲畜圈、暖棚等。牧民和喇嘛深明大义，为了国防建设，于9月底从世代生息繁衍的额济纳河上游水草肥美的牧场，赶着牛羊骆驼和勒勒车，远离家园，搬迁到150公里之外的沙漠腹地。据统计，当年搬迁的牧民占全旗人口的四分之一，牲畜头数占全旗牲畜总头数的一半。巴彦淖尔盟盟委书记巴图巴根、盟委统战部王守玉、额济纳旗旗长塔旺嘉布等直接见证了这项工作。他们都是忠诚于党的事业、忠诚于党的民族工作、经验丰富的干部。之后，旗政府又搬迁到建国营，最后搬到现在的旗府所在地达来呼布。这个“三易旗府”的故事成为额济纳人民支援国防事业的动人佳话。中央军委副主席、国防科学技术委员会主任聂荣臻生前十分感慨地说：“额济纳旗人民对祖国的国防事业作出了巨大的牺牲，我们一定要在适当时候回报他们。”
1958年10月20日，中华人民共和国国防部正式授予导弹试验基地部队番号，任命孙继先为部队司令员，栗在山为政委，李福泽、孙贻祥为副司令员。经总参谋部批准基地使用“东风”为代号。接着，军民联合投入基地基本建设，由额济纳旗旗委、政府负责筹划砖瓦、石灰、草席、土坯等建材，由部队解决钢筋、水泥、木材等建材并组织施工。到1959年11月14日，完成砖木结构、砖土结构、砖土木结构、土木结构的房屋共计一万多平方米，并正式交付使用。先后有10万建设大军开进额济纳草原，在全国26个省市自治区的715个厂矿企业和各军兵种通力协作下，到1960年8月，仅用两年半的时间，完成了基地建设。经总参谋部和国防科委考核验收认为基地“工程不仅速度快，而且质量好”，所有工程被评为优质工程，投入使用。
中国第一个导弹综合试验靶场终于矗立在了人烟稀少的荒漠戈壁上，这个导弹综合试验靶场就是后来闻名于世的“中国酒泉卫星发射中心”！
孙家栋参加研制的第一枚导弹、第一颗“东方红”卫星、“实践一号”卫星、返回式卫星都是在这里发射升空的，孙家栋与这块浩瀚的戈壁大地也结下了不解之缘。而这个“中国酒泉卫星发射中心”在我国航天史上更是创造了许多个第一。
研制自己的导弹
孙家栋自1958年4月20日来到了国防部第五研究院一分院总体设计部从事导弹研究，至1967年7月29日离开一分院开始人造卫星的总体研究，整整九年时间。九年时间弹指一挥间，我国的导弹事业从无到有，发生了翻天覆地的变化，中国自主研制的导弹武器不仅成功地完成了飞行试验，而且成功地进行了导弹、原子弹的“两弹结合”飞行试验。中国的导弹武器轰动了世界，长志气、扬国威，大大提高了中国在国际上的地位。孙家栋参加了这期间的全部导弹研制工作，并且由导弹总体设计员、�