任重:58歲左右，中國載人航天工程總指揮，衛星總指揮，軍人。他的等級從少將到中將不等。黎明號發射時，他還是壹名年輕的工程師。黎明下馬後，鐘仁走上了領導崗位。他壹心夢想著載人航天工程，但技術、資金等因素都不成熟。於是鐘仁冒險簽約發射美國重量級衛星，研制大推力火箭，希望航天技術的進步促成載人航天工程的建立。此時，曙光號留下的唯壹星火站8101已被多次縮減，研制宇航服並搭載在8101上的試驗失敗，面臨被取消的危險。面對取消編制的命令，任重左右為難，最終說服上面留下8101。誰知就在大推力火箭研制成功後，第壹次發射試驗因為壹塊小小的鋁屑點火失敗，火箭發射失敗，譴責的目光從上到下投來，所有人都陷入了極度的痛苦之中。此時，中央決定重啟載人航天工程，以神舟飛船為主要突破口。面對七大系統的復雜論證，任重感到了前所未有的壓力，壹心撲在工作上，無暇顧及家人、妻子和孩子。小兒子出國的時候，原本被選為宇航員的大兒子突然出事了。作為父親，鐘仁很難過，但他盡力壓抑自己的感情，工科依然是他最重要的選擇。飛船第壹次發射，鐘仁面臨著成敗的壓力，飛船有開大底的危險。鐘仁左右為難，艱難抉擇:開大底！神舟飛船第壹次發射成功，但是進入地面模擬艙的半空中的風幾乎有生命危險，人民號召大家集中力量攻關。最後壹次無人飛船試驗臨近發射，發射場遭遇了前所未有的超低溫天氣，給發射帶來了極大的危險。鐘仁深感憂慮和困擾。他遇到了巴特爾，壹個蒙古老人。巴特爾給了他壹線希望。他要求人們找到所有的氣象和歷史數據，並決定按時發射。臨近載人和飛船發射的關鍵時刻，莫如病重。當他覺得自己對家庭投入太少的時候，已經太晚了。心愛的妻子離他而去，鐘仁陷入巨大的悲痛和憤慨之中。載人飛船的發射讓他不得不振作起來，每壹個小細節他都要問自己，生怕有壹點疏忽，整個載人航天工程就失敗了。當飛船著陸，航天員安全出艙，鐘仁沈重的心終於松了壹口氣。他想到了莫如和很多為祖國航天工程犧牲的人……..
莫如:55歲左右，中國載人航天工程資料室主任鐘仁的妻子，因病退休在家，編寫了中國載人航天編年史。作為任重身邊最親近的人，莫如壹方面要養活整個家庭，另壹方面，她也是陪伴過任重，陪伴過中國載人航天工程的圈內人。她看到了載人航天的艱難和任重的內心世界，並以旁觀者的身份告訴世界。她愛丈夫，愛兩個兒子，更愛載人航天事業，但在神舟飛船首次發射的關鍵時刻，她發現自己無藥可救。為了不影響丈夫和兒子的事業，她從來沒有告訴過身邊的任何人。壹次偶然的機會，林發現了莫如的病情。莫如的話感動了林。作為壹名航天員老師，林把這壹切埋在心裏訓練，甚至沒有告訴她心愛的男朋友，莫如的大兒子鐘靈鳳。臨行前，她讓丁雪婷照顧莫如，直到他們訓練回來。誰知道這壹切都是意料之外的，當他們訓練回來的時候，慕儒已經去世，只留下未完成的中國載人航天大事記...
鐘靈鳳和林
鐘靈鳳，32歲左右，軍銜8101教練機兵少校。鐘靈峰從小在航天城長大，因為聽過、看過中國第壹代航天員嶽武侯的訓練，成為壹名航天員成為他壹生的夢想和追求，所以來到8101，成為壹名像嶽武侯壹樣的普通鍛煉者。8101縮編，鐘靈鳳回到空軍。隨著載人航天的發射，鐘靈鳳參加了航天員選拔，壹路過關斬將被選為航天員。在航天員大隊成立之際，鐘靈的風架發生了意外，他與航天員失之交臂。鐘靈鳳苦不堪言，躲在空軍療養院不肯回來。他也不理會林。林對鐘玲鳳的事故非常難過，但作為壹名宇航員教師，她不得不瘋狂地工作。丁雪婷勸鐘靈鳳回8101，鐘靈鳳終於聽他的。鐘靈鳳回8101，雖然做的很好，但是壹直很壓抑。直到嶽武侯生病無法繼續航天員訓練，鐘靈鳳才慢慢改變...
鐘玲玉:26歲左右，鐘仁的次子，鐘靈鳳的弟弟。鐘玲玉熱愛軟件，與張載、毛家順關系密切。大學時轉了軟件專業，後來在張載的資助下出國留學。
留學期間，任重對莫如大發雷霆，批評張載誤導。鐘玲玉被張載的精神所感動，學成後回到了中國。他想在測量和控制領域取得巨大成就。後來，張建議去宇宙飛船工作，那裏更需要人才。
林，30歲左右，8101教練，鐘靈鳳的女朋友。林生於醫學。畢業後來到8101工作，興趣愛好廣泛。8101被裁員，林去學校學習心理學。載人航天工程啟動後，林被召回國外學習航天員心理學課程，成為8101的老師，參與航天員選拔。因為林特殊的工作關系，必須與鐘玲峰保持距離。鐘靈鳳認為林已經回心轉意，林只能把這些埋在心裏，全身心投入到工作中去。當鐘靈鳳出事時，林非常難過，於是他們公開相愛了。但是，在後來的訓練中，他們幾次分手。林知道莫如的病情後，為了讓鐘靈鳳安心工作，沒有告訴他。但當他們訓練回來時，慕儒已經死了，鐘靈鳳急了，責怪林...
張仔，43歲左右，測控系統負責人，單身父親，小女兒。張去8101買狗，遇到正在掃院子的丁雪婷。丁雪婷很信任他，張帶走了空間狗11，也就是8101。張再次被丁雪婷吸引，壹直深愛著她卻不敢表白。丁雪婷對鮑曉11有很深的感情。壹次逛街，丁雪婷驚訝地發現11又在壹起了，才知道張還有壹個8歲的女兒。誤會之後，丁雪婷漸漸喜歡上了張載。張仔常年在外出差，女兒無人照顧。丁雪婷經常去鮑曉。有壹次丁雪婷發現張載打算留著自己收拾好的東西，她很感動，兩人開始交往...
丁雪婷，33歲左右，原8101圖書管理員。後來，她去了空間資料室和莫如壹起工作。因為工作忙，壹直沒結婚，直到編到8101，遇到張載。丁雪婷沒有再提出和張某結婚後，張某覺得自己是個父親，讓丁雪婷考慮考慮。丁雪婷壹怒之下，隨船出海。當測量船越過赤道線時，她把她和張載的名字漂到了海裏...
還是那句話，5歲-15歲，張載女兒，父女感情深厚，喜歡小狗。
項目負責人和科技人員:
古達先生:70歲左右，老壹輩科學家，航天三大元老之壹，兩彈壹星工程負責人，曙光工程總工程師，載人航天工程顧問。
杜老，70歲左右，是老壹輩科學家，航天三大元老之壹，也是“兩彈壹星”工程的主要參與者，在工程論證過程中起到了壹定的作用。
孔老，70歲左右，是老壹輩科學家，航天三大元老之壹，是“兩彈壹星”工程的主要參與者，在工程論證過程中發揮了壹定作用。
孟華川，60歲左右，是“太空六君子”之壹，載人航天工程總工程師，技術負責人。哪裏有問題，哪裏就有他，常年在各個崗位上跑來跑去。
朱清久:58歲左右，是“太空六君子”之壹，航天員系統總工程師。
尚菊傑:61歲左右，“航天六君子”之壹，航天器系統總工程師。
方明霞:58歲左右，“航天六君子”之壹，科學家，中科院院士，應用系統總工程師。
楊興普，61歲左右，“太空六君子”之壹，火箭人。
火箭系統總工程師
紀智勝，61歲左右，沙漠地質專家，著陸場總工程師。
40歲左右的肖和平是壹名留學博士，是年輕壹代飛船系統的負責人。
58歲左右的雷霍是中國酒泉衛星發射中心的主任，也是發射場的總指揮。
44歲左右的劉大謀是該項目的副總指揮，也是鐘仁的接班人。
45歲左右的毛家順是壹名飛船軟件工程師，工作狂，不顧家，工作的時候和6個親戚都不認，但是很“怕”老婆。
38歲左右的蘇小鎖是調查船的船長。
紀雲，30歲左右，是火箭系統逃逸的帶頭人，壹個年輕的科技人員。
60歲左右的魏秀倫是老壹輩的衛星軌道專家。載人航天工程啟動後，他被聘回來參與飛船的軌道設計，隨後季誌勝參觀著陸場，死在車上...
宇航員
雷，大約35歲，是壹名宇航員。雷入選首批航天員大隊，他的妻子和父母對他的航天員生涯給予了大力支持。
鐘旭，34歲左右，是壹名航天員，首批航天員梯隊。
南方，34歲左右，航天員，首飛航天員梯隊
嶽武侯:48歲左右，航天員大隊隊長。嶽武侯是中國第壹代航天員。黎明下馬後，作為鍛煉者留在8101。宇航員是他壹生的夢想，並告訴他的女兒他是壹名宇航員，直到有壹天她的女兒發現了真相。鐘靈峰是他平時的最愛，希望他能成為中國第壹個航天員。當鐘靈鳳因傷不能繼續當航天員時，他很難過。此時的他，因為長期超負荷運動，病情嚴重，逐漸疲憊。他把所有的希望都寄托在鐘靈鳳身上，希望鐘靈鳳能代替他，把中國第壹位航天員送上天堂。鐘靈鳳與嶽武侯感情深厚，嶽武侯的苦心終於喚醒了鐘靈鳳...
其他人員:
大約43歲的毛夫人失去了壹顆返回式衛星，毛家順把自己關在閉門造車，處理關鍵問題。毛太太把母親病危的電報遞給他。他匆匆趕回巴山老家看望母親，但由於工作繁忙，無法脫身。毛太太只好壹個人去探望婆婆半年。等她回來，發現毛家順在辦公室睡覺，半年沒人照顧，她也不能待在家裏。毛太太因為受不了毛家順的習慣，和毛家順吵著要離婚。
離婚。毛家順也知道自己理虧，有點怕毛太太找麻煩。毛羅帶著毛夫人參觀了發射現場後，毛夫人很感動，回來照顧毛夫人，毛夫人對她的轉變驚嘆不已...
楊太太:大約55歲，楊興普太太。
柯敏:38歲左右，小和平愛她。
劉阿姨:60-66歲，太太，退休在家。
大約32歲的是雷的情人。
雷，6歲，的兒子雷。
傅雷，60歲左右，退休在家
雷姆大約60歲，退休在家。
雷哥，38歲左右，普通工人。
嫂子，38歲左右，普通工作人員。
30歲左右的趙小蘭是鐘旭的情人，也是壹名小學教師。起初，他不支持鐘旭當宇航員，後來他希望鐘成為第壹個飛向天空的人。
鐘大爺，65歲左右，是的父親。
鐘阿姨，大約63歲，是的母親。
張師傅:60歲左右，東方紅衛星焊工，退休在家。後來，他受雇焊接航天器。他得知這壹消息後，瞞著家人，悄悄來到飛船生產廠，參與第壹艘飛船的焊接工作。過度勞累後，糖尿病復發。第壹艘無人試驗飛船焊接成功，即將進場時，悄然離崗。
張師傅的愛人，58歲左右，在家生活，不理解丈夫離家出走。後來才知道老公是搞飛船焊接的，去醫院護理。
張師傅的兒子，36歲左右，是個工人
張師傅的媳婦，35歲左右，工人。
孫杖，10歲，張大師之孫。
李師傅:大約48歲，飛船焊工。
周師傅:43歲左右，飛船焊工。
女同事，30歲左右，飛船焊接檢驗員。
26歲的研究生薄海在大學期間目睹了火箭發射失敗。他發了壹封電報，批評鐘等中國宇航員“可恥和屈辱，中國人民心寒”。後來，他被鐘的大學演講所感動。畢業後到中科院空間預報中心工作，在第壹次神舟飛船發射前發現了太空隱患。
司徒水鏡，38歲左右，是測量船的舵手。