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嫦娥四号搭载了国内众多高校的科学实验项目，也与荷兰、德国、瑞典和沙特等国有合作项目，携带了摄像头、雷达和频谱仪等科学仪器。在着陆之后，探测器将会巡视这个区域的地形，钻研月球背面的土壤，检测月球土壤和岩石的成分，测量月球背面中子辐射剂量等环境参数，并研究太阳风对于月球表面的影响。除此之外，嫦娥四号还装备了一个微型生物实验室，它携带着一个3公斤重的容器，里面装了马铃薯、拟南芥等植物的种子和蚕卵，将在月球背面的微重力环境中进行生物学实验。在生物实验室内把温度维持在1至30摄氏度之间，并精确控制湿度和养分，让阳光照射进来，观察植物的种子是否能发芽，虫卵能否顺利孵化。