嫦娥四号将经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。
记者从该探测器抓总研制单位中国航天科技集团五院了解到，嫦娥四号与嫦娥三号是一对“双胞胎”，当“三姐”圆满完成任务后，原本作为替补的“四妹”被赋予了新的担当，将成为在月球背面软着陆和巡视勘察的先锋。
为了应对全新任务带来的新问题、新挑战，五院科研团队对嫦娥四号进行了精心设计与研制改进。因此，“四妹”虽然与“三姐”外貌一样，其实已经脱胎换骨。归结起来，主要有几大方面不同。
科学目标不同
2013年实施的嫦娥三号任务，以“测月、巡天、观地”为科学目标，即开展月球形貌与地质构造调查、开展月表物质成分和可利用资源调查、进行月球内部结构研究，以及日—地—月空间环境探测与月基天文观测。
而嫦娥四号任务的科学目标都将在月球背面完成，包括实现月基低频射电天文观测，月球背面巡视区形貌、矿物组份探测，月球背面巡视区浅层结构探测等。
“因为过去没有别的探测器在月球背面降落过，所以不论是探地形还是探月壤成分，都将是人类首次获得一手数据。”该探测器项目执行总监张熇说。
工程目标不同
通过实施重大航天实践推动工程的进步，是中国航天跨越发展的重要途径和经验，月球探测工程更是如此。
嫦娥三号任务的工程目标有3个：突破月面软着陆、月面巡视勘察；研制月面软着陆探测器和巡视探测器，建立地面深空站；建立月球探测航天工程基本体系，形成重大项目实施的科学有效的工程方法。习近平总书记曾评价：“嫦娥三号任务圆满成功，为我国航天事业发展树立了新的里程碑，在人类攀登科技高峰征程中刷新了中国高度。”
站在这样的起点上，嫦娥四号将向着更高的目标攀登。其任务工程目标锁定在两个“国际首次”：首次实现月球背面软着陆和巡视勘察；首次实现地月L2点中继星对地对月的测控、数传中继。
着陆环境不同
嫦娥三号着陆区是月球正面的虹湾地区。那里布满了月海玄武岩，地势较为开阔、平坦。作为大型撞击坑、月海、高地的交汇地区，那里既便于选择科学勘察目标，也有利于与地球通信联系。
而嫦娥四号的首选着陆地点，是位于月球背面南极艾特肯盆地中部的冯·卡门撞击坑。探测器系统项目产品保证经理吴学英说，该着陆区面积比虹湾地区小了许多，但是月球背面山峰林立、大坑套小坑，很难找出更大、更平坦的地方供嫦娥四号安身。
要在这样的环境条件下平安降落，嫦娥四号需要有比嫦娥三号更高的着陆精度，并要采取几乎垂直的降落方式。
通信方式不同
无论探测器飞多远，都需要测控通信系统作为联络的纽带。深空探测任务周期长、通信时延大、链路带宽有限、信号衰减明显，测控通信难度很大，对星上设备、地面设备都有很高要求。
而落在月球背面的嫦娥四号，通信信号完全被月球遮挡，与地面通信更是难上加难。
既然无法像嫦娥三号那样直接和地面联系，“飞鸽传书”的任务只能落到中继卫星身上。今年5月21日，我国成功发射“鹊桥”中继卫星，并架设在地月拉格朗日2点。通过它实现通信信号“接力”，嫦娥四号才能够跟家乡的亲人联络。
有效载荷不同
嫦娥四号与嫦娥三号有一样的“身形”和“骨架”，携带的装备却不一样。
嫦娥三号有效载荷大致可以分为三类：第一类用来观察月球，包括全景相机、地形地貌相机、测月雷达等；第二类用来观测宇宙，主要由月基光学望远镜承担；第三类用来观察地球周围的等离子层。三种载荷各有所长，也能相互配合。
而月球背面可以屏蔽地球无线电干扰，对许多科学研究项目来说具有天然优势。根据着陆区域和科学目标的变化，科研团队为嫦娥四号配备了8台有效载荷。其中，着陆器携带了地形地貌相机、降落相机、低频射电频谱仪等，巡视器装有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等。值得一提的是，此次任务还搭载了“国际范儿”装备，分别与荷兰、德国、瑞典、沙特开展科学载荷方面的国际合作。
除了上述区别，科研团队还在轨道设计、动力下降策略、休眠唤醒策略等方面进行了系统设计，突破一系列关键技术，并制定了符合任务特征的故障预案，以全力保障嫦娥四号顺利完成这次非凡之旅。
