嫦娥三号在月球上顺利完成任务后，不仅给科学研究带来了很多成果，而且为它的“妹妹”——嫦娥四号的出发打下了很好的基础。不过，遗憾的是姐妹俩不可能见面了，因为“妹妹”要着陆的地方是月球背面。
说起嫦娥四号的任务，还有一番曲折的争论。嫦娥四号是嫦娥三号的备份星，由于嫦娥三号落月探测器出色地完成了预定任务，关于嫦娥四号是否要发射及其承担的任务曾在较长一段时间内不能确定，主要是因为有关专家意见不一致，为此论证甚至争吵了两年，分歧的核心在于嫦娥四号是落在月球正面还是背面？
嫦娥四号并不是一个很大、很复杂的月球探测器，而且还是个“备份”，可是其发射的意义是深远的，如果发射成功，它将创造多个首次。
嫦娥四号将首次为科学工作者提供月球背面空间科学研究平台，有望获得一批重大的原创性科学研究成果。月球背面独特的环境条件和复杂的地质历史，一直是学术界和工程界探测与研究的难点、热点以及未来规划开展探测的重点。随着航天技术的不断发展，开展对月球背面的着陆与巡视探测越来越受到航天大国的重视。
由于受到月球自身的遮挡，着陆在月球背面的探测器无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。嫦娥四号的“鹊桥”中继星将成为架设在嫦娥四号着陆器和巡视器与地球间的“通信站”，搭建地月信息联通的“天桥”。
在嫦娥四号的落月探测器上还搭载着一个“月面微型生态圈”。在这个小罐子里放置了两种植物的种子、蚕卵、土壤、水、营养液和空气以及微型相机和信息传输系统等科研设备，可进行史无前例的月面生态系统研究。
此次探月工程向社会资本开放，鼓励社会资本、企业参与。据介绍，嫦娥四号将作为开发平台、验证平台、应用平台，为社会资本提供技术验证、产品搭载、数据应用等条件。探月工程三期总设计师胡浩表示，以嫦娥四号为试点，探索引入社会资本的新模式，对于打破航天工业壁垒、加速航天技术创新、有效降低工程成本、提高投资效益等具有积极作用和深远影响。
那么，探索月球背面究竟有什么意义？月球是一个整体，月球的正面和背面在地质结构上有很大差别。因此在研究月球时，不但要研究月球的正面，还要研究其背面。
嫦娥四号的基本架构继承了嫦娥三号的着陆器和月球车，但科学载荷会有很大的变化。与嫦娥三号类似，嫦娥四号的着陆器上仍装有降落相机、地形地貌相机，并增加了国内新研发的低频射电频谱仪，以及德国的中子与辐射剂量探测仪，去掉了月基光学望远镜、极紫外相机。
嫦娥四号的三大科学研究是：①对月球背面的环境进行研究；②对月球背面的表面、浅深层、深层进行研究；③最大的特色是在月球背面不受太阳的影响，在月球背面和中继星上分别装上低频射电探测仪，进行有关的研究。
如果嫦娥四号进展顺利，中国还将发射更多的无人探测器，并在15年内实现载人登月。
为何嫦娥未动，“鹊桥”先行呢？这与嫦娥四号的任务有关。嫦娥四号是世界上第一个在月球背面软着陆的航天器。月球背面有很多的环境和条件是未知的，地形也非常复杂，嫦娥四号要实现在月球背面着陆并将月球探测的信息传到地面，有一个特殊的难题——通信。
“鹊桥”架设在这个轨道上，既能“看见”地球，又能“看见”月球，可以同时与地球和月球背面进行信息和数据交换。它距离月球6.5万千米，距离地球44.9万千米，这是人类首次在此地搭建对月中继通信的卫星。
“鹊桥”在这个轨道上运行时就像调皮的孩子，只要有一段时间不关注就会“离家出走”，甚至不知所踪。为了完成嫦娥四号探测器与地面测控站之间的数据中继，需要中继卫星时刻保持高稳定、高精度的姿态和角度，否则就会影响信息的传输，甚至影响嫦娥四号任务的完成。
电影《火星救援》描述了主人公试图在火星上种植马铃薯的情节。现在，这一愿景有望被中国率先完成。“月面微型生态圈”将作为一位特殊的乘客搭乘嫦娥四号登陆月球表面，实现人类首次在月球表面开展生物学实验的创举。
此次月面生物实验的目标是在月球表面实现动植物的一个生命周期。根据100天的实验期限，科学家选定了马铃薯、拟南芥和蚕。从生物自身的条件来考虑，选择的生物要相对能耐高温和低温，生长周期也不能很长。经过实验，这3种生物都是比较符合条件的。
如果植物种子能在这个环境下发芽、生长、开花，蚕卵能正常孵化、幼虫成长发育、破茧成蝶，在一定程度上说明人类在月球居住不是梦想。如果实验成功，它将为人类开展地外星球生存提供技术保障和奠定基础。