低轨道通信小卫星是20世纪90年代世界卫星技术发展的热点之一。它具有体积小、重量轻、成本低、研制周期短、发射方式快速灵活等优点。2003年10月21日，由中科院知识创新工程重大项目支持的“创新一号”数据通信试验卫星成功发射升空。“创新一号”卫星是我国自主研制的第一颗100公斤以下的微小卫星，研制过程中采用了卫星、测控和地面应用终端一体化的技术途径。低轨通信微小卫星系统将在交通运输、环境保护、油气输送、防汛抗旱、森林火灾、地震监测等领域发挥重要作用。该成果荣获2005年度国家科技进步二等奖。

微系统所小卫星工程部以“创新一号”存储转发通信微小卫星研制为起点，重点开展了微小卫星等系统的核心技术创新和集成创新。2008年11月，“创新一号”02星在酒泉卫星发射基地成功发射升空，为我国的小卫星事业又涂上了浓墨重彩的一笔。

2008年9月，举世瞩目的“神舟七号”载人飞船成功发射。9月27日晚“神舟”七号飞船运行到第31圈时，飞船搭载的伴随卫星被成功释放。体重只有40公斤的伴星为“神舟七号”飞船拍摄了清晰的照片，这颗伴星也是由小卫星工程中心负责研制。神舟七号飞船在航天员出舱活动后放飞伴随卫星，是我国首次试验利用航天器平台释放空间飞行器技术和伴随飞行技术。“神七”伴星上装有一台双镜头可见光照相机，可以灵活利用两个不同焦距的镜头分别在几米到几公里的大范围内对飞船进行高分辨率彩色照相观测或高帧频视频观测，星上大容量存储器可以存储三千多张图片。