郭永怀，于1909年4月4日在山东荣成的一个农家出生，是家里的第四个孩子。
他从小天资聪颖，10岁开始在自家叔叔办的学堂里读书，20岁考取南开大学预科理工班，24岁考取北京大学物理系，在北大打下了扎实的物理基础。毕业后，郭永怀留校任助教兼做研究工作。
1938年，中英“庚子赔款”委员会举办留英学生招生考试，报名人数超过三千人，而郭永怀报考的“航空工程空气动力学”专业只招一人。出人意料的是，郭永怀与钱伟长、林家翘以相同分数同时被录取。
1940年8月，郭永怀几经辗转进入了加拿大多伦多大学学习应用数学。
1941年，郭永怀顺利进入美国加州大学主修空气动力学。在这里，他成为了钱学森的师弟兼知己，也成为了世界空气动力学大师冯·卡门的弟子。在跨声速流和应用数学方面的卓越成就，使郭永怀在美国声名鹊起，很多大学纷纷邀请他前去任教。
1946年，冯·卡门的弟子威廉·西尔斯在美国康奈尔大学创办了航空工程研究生院，邀请郭永怀前去任教。不久，他就成为了康奈尔大学航空工程研究生院的三个著名攻关课题主持人之一。
中美签订朝鲜停战协定后，经过中国政府的努力，美国终于将禁止中国学者出境的禁令取消了，但仍设置了种种障碍。
对于是否回国，他的朋友曾劝他：留在美国当教授，他的孩子将来可以受到更好的教育。为何要拼命回到一穷二白的祖国？但郭永怀心中早已有了答案：
“家贫国穷，只能说明当儿子的无能。我自认是一个中国人，有责任回去和大家一起建设祖国。”
1950年，钱学森由于争取回国而被软禁，郭永怀的出国自由也开始受到限制。
1955年，钱学森率先回到祖国。郭永怀得知美国政府扣留了钱学森多达八百公斤的笔记和书稿，于是他毅然将自己没有公开发表过的书稿付诸一炬，面对惋惜流泪的妻子，他说：
“没关系，资料都在我脑子里，他们拿不走！”
1956年，47岁的郭永怀，终于携妻女踏上了回国的路。
回国后，受到热烈欢迎的郭永怀说：
“我回来晚了，我只想尽快投入工作。”
中科院安排他任力学研究所副所长，与钱学森、钱伟长一起使力学研究所很快成长起来。郭永怀与钱学森的合作亲密无间，后来这个科学男神二人组被称为：冯·卡门兄弟。他们奔走在祖国广袤的土地上，渴望着有一天，这里不再被留学的学子认为是不该回来的地方。
1959年，苏联突然致函拒绝向中国提供原子弹的数学模型，并决定撤走在华的全部专家和停止供应一切设备。此时的中国，经济尚未完全复苏，又笼罩在美国的核阴影下。
国不强则敌者众，助者寡。
1960年3月，钱三强找到郭永怀，郭永怀临危受命担任九院副院长。而九院的任务就是在一无图纸、二无资料的情况下，迅速掌握原子弹的构造原理，开展原子弹的研制工作。
从最开始的频繁往返北京与大西北，到科研队伍直接迁往青海核武器研制基地，刚刚五十出头的郭永怀已是满头白发。
1964年10月16日，中国第一颗原子弹爆炸成功，震惊世界。
美国断言，中国虽然原子弹研制成功，但没有运载工具，至少十年后才能掌握导弹核武器。可是，他们错了，从原子弹到两弹结合中国只用了2年。
1966年10月27日，在酒泉发射场，中近程导弹运载原子弹的“两弹结合”飞行实验圆满成功。
1967年6月17日，中国第一颗氢弹空爆试验成功。当蘑菇云腾空升起时，工作人员一片沸腾，但郭永怀却晕倒在试验现场，他实在太累了。
1968年12月4日，在青海基地做试验准备工作的郭永怀因为发现了一个重要线索，着急乘飞机赶回北京。5日凌晨，飞机在降落过程中，距地面400多米时失去平衡坠毁。
现场惨不忍睹，飞机残骸散落各处，十三具烧焦的尸体难以辨认。当人们从残骸中找到郭永怀时，他们吃惊得发现他的遗体和警卫员紧紧抱在一起。当两具烧焦的遗体被分开后，人们泪目了，在他们身体保护下的公文包内有一份热核导弹试验数据文件，文件完好无损。
这是何等的信念，让郭永怀在十秒内作出了这样一个决定？
为的是：我们可以挺直腰板，屹立于世界！
相较于“邓稼先”、“钱学森”，“郭永怀”这三个字也许很陌生，但请记住他，他值得被我们铭记。
1999年，郭永怀被授予“两弹一星功勋奖章”。
2018年，国际小行星中心正式将编号为212796号小行星永久命名为“郭永怀星”。
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