北京时间2019年1月3日，嫦娥4号在靠近月球南极的“冯·卡门陨石坑”（Von Kármán crater）的内侧着陆。当其拍摄的月球背面的影像被传回时，北京的控制中心一片欢声。

人类从地球看不到月球的背面。这是因为月球在绕地球公转一周的时间里也刚好完成1周的自转，因此，朝着地球的总是月球正面。

如果航天器要在月球的背面着陆，月球本身将成为障碍，也无法与地球直接通信。此前，如何将来自地球的指令电波发送至探测器、并将探测器的数据传回地球成为主要难题。

此次，中国预先向月球的背面发射了传送电波的通信卫星，通过卫星来中继电波，从而解决了问题。2018年5月发射的中继卫星“鹊桥”从地球看恰好在月球的后方，并处于既能看到月球背面，又能看到地球的轨道上。位于月球背面的嫦娥4号通过这一“鹊桥”实现了与地球的通信。

一方面，月球不像地球和火星那样拥有大气，这也使得着陆变得困难。因为无法通过降落伞减速，因此必须通过引擎喷射来实现减速，并在保持姿态的前提下着陆。着陆需要精准的控制，对技术水平要求很高。据广泛流传的说法，阿波罗11号在月球正面着陆之际，携带的计算机因超负荷而无法工作，宇航员只能通过手动着陆。

既然如此困难，为何还要在月球背面着陆呢？这是因为通过从月球上空的探测发现，正面和背面存在明显差异。

在月球正面，遍布着从地球看起来犹如兔子形状的被称为“月海”的部分，但背面几乎没有。正面被称为月海的部分由玄武岩构成，而背面则主要由被称为斜长石的岩石构成。从目前掌握的知识，月球地壳的厚度也是背面厚于正面。

按主流理论，月球和地球是在大约46亿年前、由原始地球和火星大小的巨大行星相撞而形成的。一般认为相撞之后的月球覆盖着粘稠的熔化的岩浆，随后不断凝固。

不过，据称凝固的方式并不一致，背面较厚的地壳形成于比正面更加古老的时代。如果调查背面的情况，或许能弄清更遥远时代的月球和地球。“月球与地球不同，约40亿年前的状况仍大量被保留着”，日本国立天文台助教荒木博志表示。

另外，嫦娥4号着陆的冯·卡门陨石坑是更为巨大的洼地，即南极-艾肯盆地（简称SPA）中的一部分。一般认为，这个盆地是因39亿年前巨大陨石撞击而留下的痕迹，由于陨石的撞击，表面被掀开，内部的岩石熔化后覆盖了表面。荒木期待的表示“如果弄清在盆地形成之后发生过什么样的火山活动才形成现在的面貌，将得知月球是如何演化的”。

不仅是科学探测，以水为代表的资源调查也被寄予期待。这是因为在月球的南极和北极附近，存在处于山的影子中、太阳光永远无法照射到的地方，这些地方被期待存在大量的水。

水在人类从月球迈向火星、推进太空开发方面被视为重要资源。因为其不仅能在未来建设月球基地等时候成为人类的饮用水，还能分解为氧气和氢气，从而获得制造火箭燃料的原料。

据称，嫦娥4号还将与中继星配合，从月球通过电波对宇宙进行观测。频率低的电波由于覆盖地球的电离层等影响，从地面进行观测时难以使用。但如果是月球的背面，则不会受到电离层和人工电波的影响。这或将成为未来利用建在月球的射电望远镜来观测宇宙诞生之初奥秘的第一步。