这次嫦娥三号预定的月球着陆区“虹湾”并不是真的海湾，而是像彩虹一样的巨型陨石坑壁。虹湾区地处月球的北半球、西半球，在月球正面的雨海区西北角。尽管整体来讲虹湾地区比较平坦，但月球表面千万年来经历陨石撞击，遍布大大小小的陨石坑和石块。那么，嫦娥三号在登陆和探测虹湾时需要克服哪些难关呢？
此前为保障嫦娥三号“落”得安全，不至于掉到大的月坑里，嫦娥二号已用CCD立体相机对虹湾进行局域超高分辨率立体成像，避开存在3米以上月球坑的地方。但在着陆的最后阶段，着陆器将伸出支撑腿，起到减少冲击和保证着陆姿态的作用，但如果支撑腿碰到石块或者单个支撑腿伸进小坑洞，着陆器就容易侧翻。据介绍，着陆器的倾斜角度不能超过15度，否则不但自身稳定难以保证，无法释放月球车，而且太阳能电池板接受阳光的效率也会受影响。
由于美苏的月球探测主要集中在月球赤道附近，虹湾仍是月球研究的空白，探测那里是非常有价值的。嫦娥三号登陆虹湾后，将要经历的重大考验之一就是月面悬殊的温差。月球上温度变化很大，白天被太阳照射的地方，最高温度可达150度，而到了晚上，温度会下降到零下180度。而且因为没有大气，即使是白天，只要太阳没有照射到的地方，就和晚上一样冷，很可能一座山峰的向阳面温度高达上百度，旁边的阴影区域却只有零下100多度。更糟糕的是，由于月球上的一天相当于地球上的27天，其中13天半会被太阳连续暴晒，探测器面临散热难题;接下来的13天半又是连续月夜，在零下100多度的环境里，大部分电子设备无法工作，只能“冬眠”，而且还需要专门设备保持探测器内部温度，防止设备被冻坏。要让探测器同时适应这两种极端温度，难度非常大。而且一旦夜昼交替，探测器还要从“冬眠”状态中被“唤醒”，如何保证系统正常启动也是道难题。
此外月球表面存在月尘，探测器着陆时有可能溅起月尘，活动部件存在被卡死的风险。为此研究人员专门将火山灰和岩石研磨成颗粒粗细不同的各种粉末，模拟月尘环境进行测试。探测器系统总师孙泽洲说，当测试着陆器降落时，模拟的土壤特性比实际情况要硬，以检验着陆器缓冲结构能否适应更严格的考验;而当测试月球车巡视时，模拟的土壤特性比实际情况要软，测试月球车在松软地面的通过能力。（马俊）
