فضاپیمای روباتیک چانگ‌ای-۴ یک مأموریت اکتشافی متعلق به چین بود که نیمه تاریک کره ماه را که از زمین غیرقابل مشاهده است، کاوش می‌کرد.
فضاپیمای روباتیک چانگ‌ای-۴ یک مأموریت اکتشافی متعلق به چین بود. تا پیش از این پروژه، تمام فرودها در بخش دیگر ماه یعنی سمت پیدا و روشن آن بود.
این مأموریت در ادامه چانگ‌ای- ۳ انجام شد، که نخستین فرود چینی‌ها در ماه است. فضاپیمای چانگ‌ای- ۴ نیز به‌عنوان پشتیبانی برای چانگ‌ای-۳ ساخته شد. اما پس از آن‌که چانگ‌ای- ۳ در سال ۲۰۱۳ به اهدافش رسید، تغییر کاربری داد و در نهایت برای برآورد اهداف علمی بعدی تنظیم و پیکربندی شد.
ماه به‌طور جزر و مدی به زمین قفل است. یعنی تقریباً به همان اندازه‌ای که چرخشش به دور سیاره ما طول می کشد، یک بار روی محور خود می‌چرخد. بنابراین، اینجا روی زمین، ما همیشه همان چهره همسایه کیهانی خود را می‌بینیم که به آن نیمه روشن ماه گویند.
سمت دور و تاریک هیچگاه از زمین قابل مشاهده نخواهد بود و این موضوع توضیح می‌دهد که چرا این سطح مبهم انقدر برای ما پر رمز و راز است.
مطالعات بسیاری روی نیمه قابل رؤیت ماه صورت گرفته است؛ زیرا قابل مشاهده و دسترس است.
نیمه تاریک ماه در واقع تاریک نیست؛ زیرا تقریباً هر دو سوی ماه قادر به تجربه شب و روزند. با این‌حال نیمه تاریک ماه از لحاظ رادیویی، نیمه‌ای تاریک محسوب می شود. زیرا سیگنال‌های دریافتی در این نیمه به‌شدت ضعیف هستند و علت آن نیز بدنه سنگی و جامد ماه است.
چین برای حل مشکل ارسال سیگنال‌های رادیویی، ماهواره‌ای به‌نام کویکیاو را به ماه ارسال کرد. این ماهواره رابط بین زمین و چانگ‌ای- ۴ است.
اطلاعات چانگ‌ای- ۴ می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا درک بهتری از علت تفاوت سمت روشن (یا نزدیک) با سمت تاریک (یا دور) داشته باشند. به‌عنوان مثال، در سمت نزدیک، دشت‌های بازالتی عظیمی به‌نام ماریا بخش زیادی سطح ماه را پوشش می‌دهند. اما تقریباً هیچ دشتی در نیمه دور ماه وجود ندارد و دهانه‌های برخوردی آن بسیار زیاد است.
چانگ‌ای- ۴ همچنین برخی از کارهای مربوط به نجوم رادیویی را انجام خواهد داد و از آرامش و سکوت در سمت تاریک ماه استفاده می‌کند.
یکی از اهداف فضاپیما شامل آزمایشی بیولوژیکی می‌شود که در آن تخم‌های مگس، میوه و دانه‌های پنبه، سیب‌زمینی و گیاهان آرابیدوپسیس به ماه منتقل شد تا محققان نحوه زندگی و رشد این موجودات در سطح ماه را بررسی کنند.
چینی‌ها می خواستند بدانند که آیا می‌توان روی سطح قمر زمین به کشت و زرع پرداخت یا خیر. فضاپیما در ساعت‌های ابتدایی فرود روی نیمه تاریک، موفق به پرورش گیاه کتان روی ماه شد و شاهد جوانه‌زدن آنها بود. پرورش گیاه روی ماه توسط ماه‌نورد چانگ‌ای- ۴ یک رکورد تاریخی به‌حساب می‌آمد.