仲人和莫茹
仲人：58岁左右，中国载人航天工程总指令长、卫星总指令长，军人，军衔由少将到中将。曙光号上马时他还是一名年轻的工程人员，曙光号下马后，仲人走上领导岗位。他一心梦想着载人航天工程，无奈技术、资金等等各方面因素都不成熟，仲人于是冒险签约发射美国重量级卫星，研制大推力火箭，希望航天技术的进步能够促成载人航天工程立项。而此时曙光号留下的唯一火种8101所却一再被裁减，8101研制航天服试验及搭载试验均告失败，面临撤编的危险。仲人面对撤编命令左右为难，最终说服上面留下了8101。谁知就在大推力火箭研制成功，第一次发射试验却因为一个小小的铝屑而导致不能点火，火箭发射没有成功，上上下下都投来了谴责的目光，大家都陷入了极度痛苦之中。就在此时，中央决定重新启动载人航天工程，以神舟飞船为主突破载人航天。面对七大系统庞杂纷繁的论证意见，仲人感到了空前的压力，全身心投入到工作之中，对家庭、妻子、孩子都无暇关心。小儿子出国，本来入选航天员的大儿子突然出事，身为父亲的仲人十分难过，但他极力压抑着自己的情感，工程依然是他最重要的选择。第一次飞船发射，仲人面临着成与败的压力，飞船又碰上了开大底的危险，仲人进退两难，艰难地做出抉择：开大底！神舟飞船第一次发射成功了，但进入地面模拟舱的仲令风却差一点出现生命危险，仲人召集大家集中攻关。最后一次无人飞船试验临近发射，发射场又遇上了前所未有的超低温天气，给发射带来了极大的危险性。仲人陷入了极大的担忧和困扰之中，他遇上了蒙古老人巴特尔，巴特尔给了他一线希望，他让人找来所有的气象历史资料，冒险决定按时发射。临近载人，飞船发射的关键时刻，莫茹重病，当他感觉到自己对家庭投入的太少时，已经太迟了，心爱的妻子离他而去，仲人陷入了极大的悲愤之中。载人飞船的发射使得他不得不让自己振作起来，每一点细微的情况他都要亲自过问，生怕有一丝的疏忽，造成整个载人航天工程的失败。飞船落地，航天员安然出舱，仲人沉重的心情终于释怀，他想到了莫茹，想到了许许多多为了祖国的航天工程而牺牲的人…..
莫茹：55岁左右，仲人妻子，中国载人航天工程资料室主任，后因病退休在家，编写中国载人航天大事纪。莫茹作为仲人身边最亲密的人，一方面要支撑起整个家庭，另一方面，她也是陪伴着仲人、陪伴着中国载人航天工程走过来的行内人，载人航天的艰难、仲人的内心世界，她都看在眼里，并以旁观者的身份告诉世人。她爱她的丈夫，爱她的两个儿子，更热爱载人航天事业，但是在神舟飞船第一次发射的关键时刻，她发现自己的了不治之症。为了不影响丈夫和儿子们的事业，她始终没有告诉身边的任何一个人。一次偶然的机会，林兮发现了莫茹的病情，莫茹的一番话感动了林兮，林兮作为航天员老师，她把这一切都埋在心底去训练，甚至没有告诉自己身爱的男友——莫茹的大儿子仲令风。临走前她拜托丁雪亭照顾莫茹，等他们训练回来。谁知这一切都出人意料，等他们训练回来，莫茹已经撒手人间，只留下了没有完成的中国载人航天大事记……
仲令风和林兮
仲令风，32岁左右，8101锻炼员，军人，少校军衔。仲令风从小在航天城长大，因为小时候耳闻目睹，加之小时候观看中国第一代航天员岳武侯训练，做航天员成了他一生执著的梦想和追求，于是来到8101，和岳武侯一样，做了一名普通的锻炼员。8101缩编，仲令风回到空军。载人航天启动，仲令风参加航天员选拔，一路过关入选航天员。就在航天员大队成立之际，仲令风架机出事，与航天员失之交臂。仲令风痛不欲生，躲到空军疗养院迟迟不肯回来，对林兮也置之不理。林兮对仲令风出事十分痛心，但身为航天员老师，她只有疯狂地工作。丁雪亭劝仲令风回到8101，仲令风终于听劝回来。仲令风回到8101，工作虽然做得很出色，但却一直很消沉，知道岳武侯发病，无法继续航天员训练工作，仲令风才慢慢转变过来……
仲令雨：26岁左右，仲人二儿子，仲令风的弟弟。仲令雨酷爱软件，和张再、毛家顺都有很亲密的关系。他在大学就改学软件专业，后来在张再的支持下出国留学
留学，仲人因此对莫茹大发雷霆，还批评张再错误引导。仲令雨被张再的精神感动，学成后回国，本想在测控领域大展宏图，后来张再劝仲令雨去飞船工作，那里更需要人才。
林兮，30岁左右，8101教练员，仲令风女友。林兮为医学出生，毕业后来到8101工作，爱好广泛。8101所缩编，林兮上学进修心理学。载人航天工程启动后，林兮被召回出国学习航天员心理教程，成为8101的一名老师，参与航天员选拔。因为特殊的工作关系，林兮必须和仲令风保持距离，仲令风以为林兮对她变心，而林兮也只有把这些埋在心底，全身心投入工作。仲令风出事，林兮对此十分伤心，两个人因此公开爱恋，但是在后来的训练仲数次分分和和，林兮知道莫茹的病以后，为了让仲令风安心工作，没有告诉他，谁知等他们训练回来，莫茹已经撒手归西，仲令风情急之下，怪罪林兮……
张再，43岁左右，测控系统负责人，单身父亲，又一个小女儿。张再去8101买狗，碰上了丁雪亭正在扫院子，丁雪亭对他很信任，张再带走了8101的航天狗小豹11，张再被丁雪亭吸引，一直深爱着她却不敢表白。丁雪亭对小豹11感情很深，一次逛街，丁雪亭发现小豹11和又又在一起，很是吃惊，才知道张再有个已经8岁大的女儿。误会之后，丁雪亭逐渐爱上了张再。张再常年出差在外，女儿又又无人照顾，丁雪亭常去看望又又和小豹，一次丁雪亭发现张再有意保留着自己收拾过的东西，十分感动，两个人开始交往……
丁雪亭，33岁左右，大龄青年，原为8101资料员，后到航天资料室和莫茹一起工作，因工作繁忙一直没有结婚，一直到8101所编，遇上张再。后丁雪亭不提出和张再结婚，张再觉得自己已身为人父，要丁雪亭好好考虑考虑。丁雪亭赌气，随船出海，测量船过赤道线时，她把她和张再的名字漂流到大海…….
又又，5岁-15岁，张再女儿，父女俩感情跟深，喜欢小狗
工程主要负责人和科技人员：
顾大老总：70岁左右，老一辈科学家，航天三老之一，两弹一星工程负责人，曙光号计划工程总师，载人航天工程顾问。
杜老，70岁左右，老一辈科学家，航天三老之一，两弹一星工程主要参与者，在工程论证过程中起了一定作用
孔老，70岁左右，老一辈科学家，航天三老之一，两弹一星工程主要参与者，在工程论证过程中起了一定作用
孟化川，60岁左右，“航天六君子”之一，载人航天工程总师，技术带头人，哪里有难题，哪里就有他，常年奔波在各个岗位上。
祝庆久：58岁左右，“航天六君子”之一，航天员系统总师
尚举杰：61岁左右，“航天六君子”之一，飞船系统总师
方明侠：58岁左右，“航天六君子”之一，科学家，中科院院士，应用系统总师
杨兴浦，61岁左右，“航天六君子”之一，火箭
火箭系统总师
季知生，61岁左右，沙漠地质专家，着陆场总师
萧和平，40岁左右，留学博士，飞船系统年轻一代负责人
霍 雷，58岁左右，中国酒泉卫星发射中心主任，发射场总师总指挥
刘大谋，44岁左右，工程副总指令长，仲人接班人
毛家顺，45岁左右，飞船软件工程师，工作狂，不顾家，工作起来六亲不认，但是对夫人却很“怕”
苏小所，38岁左右，测量船船长
纪云，30岁左右，火箭系统逃逸组长，年轻科技人员
魏修伦，60岁左右，老一辈卫星轨道专家，载人航天工程启动后，他被反聘回来参与飞船轨道设计，后随季知生考察着陆场，在车上去世……
航天员
雷东进，35岁左右，航天员。雷东进以第一名的成绩入选航天员大队，爱人陈洁和父母都对他的航天员事业给予了极大的支持
钟旭，34岁左右，航天员，首飞航天员梯队
南方，34岁左右，航天员，首飞航天员梯队
岳武侯：48岁左右，航天员大队队长。岳武侯是我国第一代航天员，曙光后下马后，他留在8101做锻炼员。航天员是他一生的梦，并且告诉他的女儿他是航天员，直到有一天女儿发现了真相。他平时最疼爱仲令风，希望他能当上中国第一个航天员。仲令风因伤不能继续当航天员时，他十分痛心，此时他也因为长期的超负荷锻炼落下重病，渐渐不支，他把所有的希望都寄托在仲令风身上，希望仲令风能接他的班，把中国的第一个航天员送上天。仲令风和岳武侯感情很深，岳武侯的苦心终于唤醒了仲令风……
其他人员：
毛夫人，43岁左右，一次返回式卫星走失，毛家顺把自己关起来闭门攻关，毛夫人把母亲病危的电报递给他，他慌忙之中回巴山老家探望母亲，又因工作繁忙无法脱身，毛夫人只好自己一人去探望婆婆，一去半年，回来后发现毛家顺睡在办公室，家里因为半年无人照顾，无法落足。毛夫人因为忍受不了毛家顺的习惯，和毛家顺吵架闹离婚
离婚。毛家顺也知道自己理亏，有点怕毛夫人闹。后莫茹带毛夫人去发射场参观，毛夫人被感动，回来主动照顾毛家顺，毛家顺惊叹夫人的转变……
杨夫人：55岁左右，杨兴浦夫人
柯敏：38岁左右，萧和平爱人
刘阿姨：60-66岁左右，顾大老总夫人，退休在家
陈洁，32岁左右，雷东进爱人
雷，6岁，雷东进儿子
雷父、60岁左右，退休在家
雷母，60岁左右，退休在家
雷大哥，38岁左右，普通工作人员
大嫂，38岁左右，普通工作人员
赵小兰，30岁左右，钟旭爱人，小学教师，一开始不支持钟旭当航天员，后来又希望钟旭能第一个飞上天
钟大叔，65岁左右，钟旭父亲
钟大妈，63岁左右，钟旭母亲
张师傅：60岁左右，东方红卫星焊接师，退休在家。后反聘他焊接飞船，他得知消息后瞒这家人，悄悄来到飞船生产厂房，参加第一艘飞船焊接。后劳累过度，糖尿病复发。第一艘无人试验飞船焊接成功，就要进场时，又悄悄离开岗位。
张师傅爱人，58岁左右，闲居在家，对丈夫离家出走很不理解。后来得知丈夫从事飞船焊接任务，不辞辛劳到医院看护
张师傅儿子，36岁左右，工人
张师傅儿媳，35岁左右，工人
张孙，10岁，张师傅孙子
李师傅：48岁左右，飞船焊接师
周师傅：43岁左右，飞船焊接师
女同事，30岁左右，飞船焊接检验师
薄海，26岁，研究生，大学时看见火箭发射失败，发电报批评仲人等中国航天人“奇耻大辱，国人心寒”，后被仲人的大学演讲所感动，毕业后到中科院空间预报中心工作，并发现了首次神舟飞船发射前的空间隐患
司徒镜水，38岁左右，测量船船舵手
