20世纪60年代，我国国土普查、资源勘探的战略需求迫切呼唤“太空视角”，返回式卫星成为国家战略的必然选择。在前期探空火箭研制工作中积累的飞行器总体设计、遥测系统设计、回收系统设计等丰富经验的基础上，1966年，我国第一颗返回式卫星的研制工作拉开序幕。以王希季、杨嘉墀、孙家栋、林华宝等为代表的五院人，在技术封锁、经验空白、物资匮乏的条件下，不畏险阻、迎难而上，迈出科研攻关的坚实步伐。

返回式卫星有11个分系统，既要“上得去”，更得“回得来”。要想让卫星成功从轨道上的第一宇宙速度，逐步减小到接近地面时的14米/秒的速度安全返回地面，必须解决一系列难题。姿态控制、制动防热、着陆回收……关关难闯，研制团队摸索着前进，步履蹒跚却始终勇往直前。

为了验证卫星回收系统能力，团队到人迹罕至的空投试验场进行了大量空投试验。黄旗海的冬天滴水成冰，王希季和十几名试验队员挤在一间小房间，睡在铺着稻草的地上；西北戈壁滩的酷暑，团队顶着风沙和炎热，在寸草不生的试验场连续作战……经历了13批次57个架次空投试验后，他们解决了降落伞强度问题、开伞可靠性问题以及底盖分离速度问题，为返回式卫星的回收奠定了基础。

返回式卫星星上设备多，联试验证困难重重。测试团队对照着密密麻麻的单机原理图，对星上100多台电子设备进行连接测试。最棘手的是相机系统，通电后频频出现故障，团队不得不昼夜排查，团队里的年轻人把实验室当成了第二个家。回忆起那段时光，参与研制的郑松辉感慨道：“尽管条件艰苦，但大家都斗志昂扬。晚上有同事专门为我们煮粥，一碗热粥下肚，所有的疲惫都消散了，又有动力继续克服难关。”

1975年11月26日，我国利用长征二号运载火箭首次成功发射返回式卫星。三天后，卫星返回舱顺利返回，带回了覆盖全国的首批高清遥感胶片，为国土普查、地形测绘等任务提供了基础数据支持。1986年5月15日，返回式卫星和“东方红一号”卫星合并为一个项目获得国家科技进步奖特等奖。

首颗返回式卫星的成功不仅是中国航天史上的重要突破，更为后续空间探索奠定了坚实基础。首颗返回式卫星突破了一大批关键技术，包括卫星总体设计、遥感相机设计、卫星结构设计、热控设计、姿态控制、回收软着陆等，有力推动了后续航天器的研制和发展。

首星凯旋后，五院持续推进返回式卫星技术的迭代升级，使返回式卫星成为我国率先进入实用阶段和到达世界先进水平的卫星系列之一。在逐梦太空的征途上，FSW-0、FSW-1、FSW-2、FSW-3、FSW-4系列及实践八号、实践十号等多个型号实现成功发射和回收，我国返回式卫星的性能实现了全面跃升：在轨时间从3天延长至最长27天；相机从画幅式升级为扫描式全景相机，测绘精度持续提升；卫星姿态控制、地面目标对准精度、返回落点精度也实现稳步提升。

返回式卫星充分发挥遥感功能，获得了大量空间遥感资料，广泛应用于国土普查、地质调查、水利建设、石油勘探、地图测绘、环境监测等方面，取得了显著的社会效益。此外，返回式卫星平台功能还拓展至承担微重力材料试验、空间科学实验等多元任务，大量的材料、生命科学试验和农作物种子搭载试验等顺利开展，均取得了可喜成果。

返回式卫星所锤炼的防热、回收与控制等关键技术，也成为了我国载人航天工程的坚实基础。在中国载人航天工程论证阶段，返回式卫星的成熟技术为明确载人飞船的设计方案提供了重要支撑。1992年9月21日，载人航天工程正式立项后，“神舟”飞船在研制中大量采用了返回式卫星的成熟技术，被深深烙印上了返回式卫星的技术基因。

奋进新时代，五院坚持国家利益至上，坚持科技自立自强，在大量技术积累的基础上，努力攻克返回式卫星领域关键核心技术，开展可重复使用返回式卫星研制攻关。2024年10月11日，我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星成功回收，在可重复使用、高微重力保障、高承载比及再入环境试验服务等方面实现了多项技术突破，显著提升了我国返回式卫星的技术水平和应用效率，大幅降低了单次任务成本，为新技术验证与预研成果的快速转化提供有力支持。