回国后，童庆禧被分配到中国科学院地理研究所工作。当时，中国的科学技术水平相对落后，遥感技术更是处于空白状态。童庆禧坚信，遥感技术作为一种前沿的空间信息技术，将对国家在资源调查、环境保护、灾害监测等领域产生深远的影响。
1966年和1968年，童庆禧先后两次入选珠穆朗玛峰科学考察队。在海拔相当于海平面1/3的高山上，他不仅要克服严重的缺氧问题，还要面对孤独的挑战。夜间除了定时观测，他总是和衣钻进帐篷和睡袋。
珠峰地区五六千米的高海拔地带，气压极低，水的沸点仅70多度，普通食物难以煮熟，只能依靠压缩大米和压力锅熬粥。童庆禧巧妙地想出一个办法，用钢精锅盖烙饼，将调好的面糊直接接触高温锅盖炙烤。正是凭借这一自创“美食”，他独自坚持了一个多星期的连续观测，获取了表征珠峰高山地区太阳辐射和大气特性的宝贵科学数据。“既然来了，我们就要不畏艰苦，想办法拿到数据。”这是童庆禧的自我激励，也是全体科考队员的共同心声。“帐篷外零下20多度，呼出的水汽在帐篷顶凝结成厚厚的冰霜，早上抖落帐篷时，冰碴儿常掉进脖子里。”童庆禧回忆道，“有时直接将帐篷铺在冰面上，垫块狗皮褥子加上睡袋。帐篷及所有吃穿用品、科考仪器都得由队员自己背负，一个背包往往重达近50公斤。”
童庆禧背着行囊攀登珠峰
来源：中国科学院空天信息创新研究院
为了观测不同海拔高度上的太阳辐射和冰川小气候，童庆禧就在6500米高的营地设立了临时的辐射和气象观测点，进行昼夜观测，独自值守了一个星期。
童庆禧在6300米高山测量太阳的光谱辐射
来源：中国科学院空天信息创新研究院
童庆禧用半年的时间研制出了一整套远距离观测仪器，一则用来测量太阳光不同波段的辐射，二则用来观测高原气象。
童庆禧正在调试自行研制的遥测仪器进行冰川小气候观测
来源：中国科学院空天信息创新研究院
没有一个强健的体魄和顽强的毅力，要完成如此艰巨的任务谈何容易。童庆禧与其他科考队员在极端艰苦的环境下，克服重重困难，出色地完成了珠峰科考任务，获取了大量珍贵的气象数据和地质信息，为我国青藏高原地区的科学研究积累了宝贵的科学资料。地球之巅的“壮举”，不仅为童庆禧的人生增添了浓墨重彩的一笔，也为中国的高原科考事业立下了汗马功劳。
20世纪70年代初，美国发射了地球资源技术卫星ERTS-1（后改名为Landsat），这一事件引起了童庆禧的高度关注。他敏锐地意识到，中国必须加快发展自己的遥感技术，才能在国际竞争中占据一席之地。1975年，他作为中国科学院资源卫星调研组代表向钱学森汇报，明确提出为研制和发射资源卫星需加强遥感技术发展的重要结论。这一建议得到了钱学森等专家的高度重视，也为中国遥感事业的发展指明了方向。
当时的科研条件极为艰苦，缺乏先进的仪器设备，科研经费不足，甚至连基本的研究资料也十分匮乏。然而，童庆禧带领着一支年轻的科研团队，凭借着坚定的信念和顽强的毅力，翻越了科研险峰上的重重绝壁。
为解决遥感数据获取的难题，童庆禧提出了发展航空遥感的设想。在他的努力下，中国科学院航空遥感系统得以筹建。作为首席科学家，他带领团队对两架高空遥感飞机进行了精心改装和完善，集成了中国科学院自行研制的14台（套）仪器，使我国的航空遥感从单一的航空摄影探测和应用技术，提升到一个以实用化和综合集成为特点，具备全天候、全天时探测以及强大应急反应能力的新阶段。
这一开创性成果在三北防护林建设、黄土高原水土流失治理、土地资源调查等国家重大项目中发挥了重要作用，在国际上也引起了广泛关注和高度赞誉。通过航空遥感技术，科研人员能够快速、准确地获取大量地理信息，为国家的决策提供了科学依据，不仅推动了中国遥感技术的跨越式发展，也为中国的经济建设和社会发展作出了重大贡献。
