参加首次核试验

1956年、1960年，李旭阁两次听钱学森讲火箭和原子能利用，当年的记录本成为中国发展原子能事业的历史缩影，被上海收藏。2005年，钱学森归国50周年座谈会上，钱夫人握着李旭阁的手说：“钱老让我转告你：他未曾想到，在当年听他讲课的高级将领和校官中间，一位最年轻的少校，成了他当时建议成立的火箭中国战略导弹部队的司令员。”李旭阁激动地说：“从听钱老课的那一天，我的命运便与中国战略导弹事业连在了一起。”

1964年，中国进行首次核试验，李旭阁直接参与，任“首次核试验办公室主任”，负责联系二机部、国防科工委，负责坐镇罗布泊场区的副总长张爱萍和周恩来总理的联络。总理有时直接向李旭阁布置任务。编制核试验期间场区与北京联络的暗语密码，就是总理直接布置给李旭阁的。李旭阁与二机部办公厅主任张汉周、部长秘书李鹰翔、国防科工委处长高建民一起完成的任务。如原子弹暗语为“邱小姐”、装原子弹的平台称“梳妆台”、气象称“血压”等。

原子弹发射准备就绪后，李旭阁奉命将绝密文件送北京。李旭阁单人二机，昼夜兼程，伊尔-14、里-2两架专机接力，赶回北京，再领命回到场区参与核试验。1964年10月17日，原子弹爆炸的次日，坐镇场区的副总长张爱萍需要了解爆炸中心的情况，积累史料，急得团团转，李旭阁自报奋勇冒险前往。防毒面具、防护服穿戴整齐，与摄影师乘直升机飞往爆炸中心上空观察现场。李旭阁不顾检测辐射仪表报警，探出半身观察。铁塔融化又凝固的现场令人震惊。现场观察测试，得到了首次核试验的第一手材料，留下了宝贵的影像，为以后的核试验积累了经验。爆炸中心现场观察的感想，李旭阁融入了自己的《西江月·塔颂》：

身经百炼千锤，巧手精心装配。戈壁滩头昂然立，任它雨打风吹。为了科学实验，粉身碎骨何惜。雷声鸣时体化灰，为国吐气扬眉。

组建陆三师

1969年，珍宝岛硝烟弥漫，战火纷飞，苏联在中苏边境陈兵百万，大战有一触即发之势。毛泽东决定在新疆组建一支部队，“用于伊犁河谷堵口子与机动作战”。李旭阁奉命在天山脚下、伊利河谷组建陆三师（后改七师），任师长。师机关由总参作战部队为主组建，下属部队从沈阳军区、北京军区几个王牌部队抽调。

李旭阁率队西征，到达驻地马上带领干部战士凿窑洞，搭窝棚，烧砖瓦，建营房，整训练兵，开荒种地。其在《伊犁河谷安营》诗中写到：

翌年开春天转暖，全师动员建营房。

烧砖制瓦拉木料，采石烧灰土打墙。

干部战士齐上阵，入冬大部住新房。

伊犁河谷换新貌，部队整训练兵忙。

李师长在伊犁河谷屯田戍边六年，给当地百姓留下了深刻印象，得到各族群众的赞誉；也与干部战士结下了深厚情谊。李旭阁逝世时，原陆三师的部下从天南地北赶到北京，为老首长送行。

主政二炮

1966年7月1日，由毛泽东主席批准，周恩来总理亲自命名的“第二炮兵”部队成立。“二炮”中央军委直接掌握，是中国实施战略威慑的核心力量，主要担负遏制他国对中国使用核武器，施行核反击和常规导弹精确打击任务。2015年12月31日，成立“中国人民解放军火箭军”，替代了第二炮兵。

两次听钱学森讲火箭和原子能利用课、直接参加首次核试验的李旭阁，1964年后先后参加了原子弹塔爆、空爆、地下爆的试验及地空导弹、空空导弹、地地导弹的试验发射。1982年，李旭阁调任第二炮兵副司令员，1985年升任司令员。1992年从二炮领导岗位退下来， 1998年离休。其对中国核武器的试验、发展和队伍建设做出了不可磨灭的贡献。