柯伊伯带示意图
　　


　　


　　哈勃空间望远镜拍摄的冥王星
　　
　　1930年位于美国亚利桑那州的罗威尔天文台宣布，发现了一颗小而遥远的神秘行星，即使是用最大的望远镜也无法看清楚它的样子，这颗行星便是冥王星。75年来，没有任何探测器造访过它，即使是哈勃空间望远镜也不能看清它表面的细节。这都使人类仍旧和当初发现冥王星时那样，对它的秘密知之甚少，它是九大行星中最后的未知世界。
　　冥王星的直径大约2400千米，比月球直径（3475千米）还小，其质量只有地球质量的0.0026，表面成分主要是氮、一氧化碳、甲烷和水冰。由于冥王星与太阳的平均距离约59亿千米，亮度很弱，只有15等，即使在大望远镜拍摄的照片上，它和普通的恒星也没有什么差别，要想在几十万颗星星中找到它，真好比是大海捞针。
　　冥王星表面大气的逃逸率与彗星相似，其最外层多数气体分子具有足够摆脱冥王星引力的能力，这被称为“流体逃逸”。现有的理论认为，地球表面之所以能形成适合人类居住的地理和气候环境，就在于“逃逸”使得早期地球大气中氢元素的快速流失。这样，“流体逃逸”可能是使地球成为适宜生命产生的星球的重要原因之一。冥王星是太阳系中惟一可供科学家研究这一现象的行星，而对这种现象的研究也许可帮助科学家找到其他适合人类居住的星球。
　　冥王星的轨道很奇特，它围绕太阳运行一圈需要248年，平均轨道速度为4.74千米/秒，轨道偏心率是0.250，与黄道面的夹角为17.1°，自转周期是6.39天。由于其偏心率及轨道面与黄道面之间的夹角比其他行星大，因此每隔一段时间，冥王星和海王星会彼此接近，在黄道投影图上两颗行星的轨道交叉。不过不必担心它们会碰撞，因为它们的轨道平面并不重合，即使在交叉点附近，它们之间的距离仍然是很大的。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样，各自飞驰而过。
　　目前，天文学家只发现冥王星有1颗卫星卡戎，两者距离约19600千米。卡戎表面可能存在水冰及其他化合物，其公转及自转周期与冥王星的自转周期一样，都是6.39天。卡戎的直径约是1200千米，是冥王星直径的1/2，由于太阳系中大多数卫星的直径都只及它们所围绕的行星的百分之几，于是有的科学家提出，它们可能是一对双子星。
　　在冥王星的外围有一个柯伊伯带，距离太阳约有50个天文单位，它由无数颗小天体聚集而成。科学家认为，大部分轨道周期小于200年的彗星可能来自柯伊伯带中。通过探测器对柯伊伯带中1个或数个天体的考察，可以为人类了解太阳系边缘的形成过程提供重要线索。
　　近年来，冥王星正运行在近日点附近，美国航宇局曾多次修改探测计划，可以说是几经坎坷，在科学家们的强烈要求下，2001年，“新地平线”计划最终确定下来。有2个原因促使技术人员想要“新地平线”尽快到达冥王星和卡戎，一是自从1989年以来，冥王星渐渐远离太阳，当冥王星变得越来越冷的时候，科学家们认为其大气将会冻结。因此，科学家想让探测器尽快到达那里，以便有机会看到没有冻结的大气。二是尽可能绘制完整的冥王星和卡戎地图。冥王星和卡戎表面的一些地方是永久阴影区，如果冥王星离太阳越远，其阴影区就会越大，制图效果越差。而且如果错过了这次探测机会，那么下一次就要等到200多年以后了。