Галактика Вертушка в съемке ультрафиолетового телескопа Chang'e 3. CNSA/CLEP
В задачи лунного телескопа на станции Chang'e 3 входило наблюдение земной плазмосферы и ее взаимодействие с солнечным ветром, а также астрономические наблюдения далеких объектов. Плазмосфера – это окружающая Землю среда, наполненная заряженными солнечным излучением атомами и молекулами газов верхних слоев земной атмосферы. Плазмосфера простирается на расстояние до трех радиусов Земли и ограничивается магнитными линиями земного магнитного поля. Наблюдение плазмосферы Земли возможно только со стороны. Ультрафиолетовый телескоп возили на Apollo 16, а китайский стал первым роботизированным и проработал гораздо дольше. Кроме Земли, телескоп наблюдал и астрономические объекты.
В начале 2019 года программа Chang'e 4 упрочила успех предыдущей посадки на Луну. Китай сумел первым произвести посадку на обратную сторону естественного спутника Земли. В этом помог аппарат-ретранслятор Queqiao («Цюэцяо»), выведенный за полгода до посадки Chang'e 4 на гало-орбиту в точку Лагранжа 2 системы Земля – Луна. Queqiao выписывает «восьмерки» на расстоянии 65 000–80 000 км, всегда находясь позади Луны с точки зрения наземных станций. Вместе с Queqiao с Земли попутно стартовали два студенческих микроспутника Longjiang («Лунцзян»), и один из них успешно вышел на окололунную орбиту.
Цель для Chang'e 4 с луноходом выбрана не простая – геологическая структура Бассейн Южный полюс – Эйткен, который считается древним метеоритным кратером диаметром почти 2500 км – самым большим на Луне и одним из самых больших в Солнечной системе. Площадка выбрана на дне меньшего кратера Фон Карман диаметром 196 км. Посадка туда позволила изучить глубокие мантийные породы Луны.
Научные приборы разместили как на спускаемом аппарате, так и на луноходе. Спускаемый аппарат Chang'e 4 оборудован тремя 5-метровыми антеннами для регистрации космических радиоволн сверхдлинного диапазона. Этот эксперимент позволяет исследовать окололунное пространство, его взаимодействие с солнечным ветром и заглянуть во Вселенную через новое «окно» электромагнитного спектра – его практически невозможно использовать для наблюдений с Земли из-за высоких техногенных шумов. Луна выступит в виде экрана и позволит китайским ученым оценить потенциал таких наблюдений. Похожий голландский прибор летает на борту Queqiao, потом ученые смогут сравнить результаты, полученные двумя аппаратами.
На спускаемом аппарате Chang'e 4 провели небольшой биологический эксперимент: попытались прорастить семена картофеля, хлопка и травянистого растения арабидопсис, а также вывести шелкопряда из яиц. Взошел только хлопок.