地月L2點位于地月連線的延長線上，該點軌道包括李薩茹軌道和Halo軌道，綜合考慮中繼星與嫦娥四號著陸器、巡視器的距離穩(wěn)定性、覆蓋率、軌道進入和維持、月球遮擋影響等因素，科研人員經(jīng)反復(fù)研究，最終確定將Halo軌道作為“鵲橋”中繼星使命軌道。Halo軌道中文稱為“暈軌道”(“暈”字借自日暈、月暈)，軌道形狀不同于地球衛(wèi)星的橢圓軌道，而是三維非規(guī)則曲線，軌道控制非常復(fù)雜。“鵲橋”中繼星將在Halo軌道做擬周期運動，通過定期軌控保持軌道的穩(wěn)定性，實現(xiàn)對嫦娥四號著陸器和巡視器的中繼通信覆蓋。
嫦娥四號任務(wù)是世界首次月球背面軟著陸和巡視勘察任務(wù)。由于受到月球自身的遮擋，著陸在月球背面的探測器無法直接實現(xiàn)與地球的測控通信和數(shù)據(jù)傳輸。“鵲橋”中繼星將成為架設(shè)在嫦娥四號著陸器和巡視器與地球間的“通信站”，搭建地月信息聯(lián)通的“天橋”。嫦娥四號任務(wù)共搭載4臺國際合作載荷，其中由荷蘭研制的低頻射電探測儀和由沙特研制的月球小型光學(xué)成像探測儀在此次“鵲橋”中繼星任務(wù)中搭載;德國月表中子與輻射劑量探測儀、瑞典中性原子探測儀將搭載在嫦娥四號探測器上。
