按照中、美双方拟定好的计划，中美第二轮会谈将在华盛顿举行，孙家栋率领中国航天代表团如期来到美国。1988年12月：1日，中华人民共和国政府与美利坚合众国政府《关于卫星发射责任的协议备忘录》《关于商业发射技术安全的协议备忘录》和《关于商业卫星发射服国际贸易问题的协议备忘录》的条款，双方都是经过反复研究并准备了若干对策上阵的，双方人员心里都清楚对方是有备而来。
谈判初始，各自都很严肃地陈述了自己的原则和立场。中方则参照第一次会谈的经验，本着不失主权、在原则问题上绝不让步的前提，在平等、互惠互利、求同存异的基础上，比较顺利地与美方达成了一致意见。这三个协议在四个昼夜里十易其稿，经过能力、智慧较量的反复修改，终于获得了可喜的结果，圆满完成了三个协议备忘录的签署。
在返回北京的飞机上，大家也终于看到了孙家栋舒心地开怀大笑，他对与美国的卫星合作谈判深有感触，实践证明，国际航天合作的谈判实质上是两国综合国力的较量，国家的实力增强了，与对方谈判的分量自然就加重了。曾经担任航天工业总公司总经理的刘纪原讲过一句话，孙家栋在第一线谈，后面有12亿中国人民在做后盾。
1989年1月，孙家栋率代表团又一次飞赴美国华盛顿，代表中国政府与美国政府签署了《关于卫星商业发射服》的协议书。
一次，孙家栋与航天工业部的领导一起去看望聂荣辕元帅时，当聂帅听到中国长征火箭将承揽外国卫星发射服的消息后，拉着孙家栋的手高兴地对前来的各位说：“中国能为世界上科技最发达的美国发射卫星，是一件很了不起的事情，外国卫星发射成功既可以在政治上产生巨大影响，又可以在经济上得到好处，所以，发射外国卫星对于中国航天事业来讲是具有划时代意义的。”
外星升空
1989年1月，中国长城工业公司作为中国卫星发射测控系统部（CLTC)和中国运载火箭技术研究院(CALT)的商业代表与香港亚洲卫星公司，在人民大会堂正式签署了用中国“长征三号”运载火箭发射美国休斯公司制造的“亚洲一号”通信卫星的发射服合同。时任国家副主席荣毅仁、国防科工委、航空航天工业部等有关部门的领导以及美国休斯卫星公司、香港亚洲卫星公司的老板们出席了签字仪式。
为了与国际接轨，满足外国卫星测试的技术要求，西昌卫星发射中心开工兴建了具有国际水平的现代化卫星综合测试厂房。然而，一场突如其来的自然灾害向四川的西昌袭来。1989年9月4日凌晨，一声接一声的炸雷像要把大山劈开似的震耳欲聋，暴雨似天崩般地倾泻下来，洪水如同大江决堤，挟着房子一样大的巨石和泥沙从山上汹涌而来，多处公路被冲成了大沟，铁路路基被冲毁，数十米长的铁轨像大渡河上的铁索桥似的横跨两端，电力和通信线路多处中断，一场百年不遇的特大泥石流给卫星综合测试厂房工程带来了严重影响。为了履行发射服合同，西昌卫星发射中心的官兵“抢险救灾，重整家园”，克服一切困难，为外国卫星发射创造条件。
一波未平，一波又起，正当“亚洲一号”卫星发射的各项准备工作和技术协调按计划积极推进的时候，美国政府又无端提出停止向中国发放卫星许可证，要求将已批准发放的卫星出境许可证暂时冻结。
这时，西昌卫星发射中心新建的卫星综合测试厂房已基本竣工；发射塔架已按恒温、恒湿、高洁净度的技术要求准备就绪；按“亚洲一号”卫星技术要求设计的“长征三号”运载火箭已在生产线上日夜加班加点抢进度；测量控制系统以及通信保障系统紧锻密鼓的适应性改造已经接近尾声，“远望号”远洋航天测量船为远航太平洋实施外国卫星测量控制任的技术改造和准备工作也已基本完成。一切工作都在按照统一的计划部署在实现……难道刚拿到手的外国卫星发射合同就这样让它夭折吗？
争取许可证的使命又落到了孙家栋的肩上，他顶着来自国内外的压力，于1989年12月再次率团前往美国华盛顿与美国国会议员、科学技术委员会主席洛埃、美国国卿代理助理瀚金进行专题会谈。经过艰苦的谈判，终于转危为安，使卫星出境许可证又重新回到中国手中，为开创性的发射计划又一次铺平了纤。
这个胜利来之不易，这中间的艰巨性、复杂性以及酸甜苦辣只有孙家栋心里最清楚。
孙家栋回忆说：中国提出来要在国际航天市场开展卫星发射服，当时最大的障碍就是对中国航天事业到底发展到什么水平，人家不了解。但从商业活动角度来讲，他一方面看低你，另一方面他也有所担心，如果你的商业活动能力真的很强的话，他就会担心。实质来讲就是对中国的火箭能力他看不透，他们的思想也是矛盾的。一方面瞧不起你，另一方面又还害怕你夺了他们垄断的航天发射服市场。所以当时中国火箭一进入市场的时候，这两方面问题都遇到了。
1990年4月7日21点30分，随着发射指挥员气壮山河般的“点火，起飞”口令，“长征三号”运载火箭雷霆般地呼啸着拔地而起，直射天空，山谷被一阵阵隆隆的轰鸣声笼罩。火箭飞行21分钟后，指挥调度的喇叭中传来“火箭起旋，星箭分离”的口令，表明“亚洲一号”通信卫星已经被成功地送入距地球36897公里的预定大椭圆轨道。
此时，西昌卫星发射中心的指挥控制大厅接到了邓小平从北京打来的祝贺电话。时任中央领导的江泽民总书记、杨尚昆主席、李鹏总理也来电祝贺。坐在指挥大厅前排的美国休斯空间公司副总裁多夫曼先生、加拿大太列卫星公司“亚洲一号”卫星发射主任柯达先生放下直通美国的电话，激动地与孙家栋紧紧拥抱，亚洲卫星公司行政总裁薛栋先生紧紧握着孙家栋的手，激动地互相祝贺这次合作的成功。
这次卫星发射标志着中国运载火箭正式进入国际商业发射服市场。发射外国卫星的首战告捷，让紧张了好几年的孙家栋终于获得了浑身一阵阵的轻松。
为了适应发射服工作的需要，1993年2月11日，孙家栋在北京代表中国政府，在中美两国政府《关于卫星技术安全协议备忘录》的文件上庄严地签字，代表美方签字的是美国驻中国大使馆芮效伧大使。
随后由中国长城工业公司、中国卫星发射测控系统部及中国运载火箭技术研究院共同组成的对外发射工作队，与外国卫星制造商或经营商签订了多个地球同步轨道通信卫星和低轨道卫星的发射服合同。
根据中国航天工业总公司制定的方针和开展国际空间合作的四项原则，中国航天领域积极开展了国际合作，促进了中国航天走向世界的步伐，中国航天的国际合作与交流有了新的突破和发展。
孙家栋签署中、美《关于卫星技术安全协议备忘录》互换文本后露出欢快的笑容孙家栋说：“第一颗卫星发射上天以后，我们不仅仅实现了么发射成功，而且他要求卫星送到哪一个点上，我们就给它送到哪个点上，我们的火箭发射的精度很高，国外用户当时就说中国火箭发射卫星的精度是非常高的，非常佩服。从那以后，他就连续跟我们定了几个合同，用中国火箭发射。”
随着国家改革开放政策的不断深入，中国的政治、经济形势不断巩固和强大，中国在国际上的威望日益提高。国家正确的对外开放政策使我国的国际交流环境越来越好，国家把对外开放作为一项长期的国策，作为加速社会主义现代化建设的战略措施，为中国航天事业开展对外科技合作与交流创造了有利的条件。
