美国宇航局其中一项任务就是新地平线号探测器抵达冥王星轨道附近，这是人类第一次近距离详细研究这颗曾经的第九大行星。自2006年国际天文学联合会以来，冥王星因为其体积和质量问题被降级成矮行星，这就是说太阳系内只有八大行星了。到目前为止，冥王星从来没有被专用的探测器调查过，因此美国宇航局的“新地平线”号探测器的任务繁重，将为我们第一次展示这颗太阳系外侧轨道的天体世界。此前，美国宇航局的旅行者探测器对海王星进行了调查，但没有深入研究冥王星，对于大多数人而言，这是一颗“全新”的星球，我们从来没有见过冥王星表面到底是何模样，来自科罗拉多州西南研究所的科学家艾伦•斯特恩是该探测器任务的首席研究员，当新地平线号第一次抵达冥王星时，那将是一个令人激动的时刻，其意义不亚于我们登陆火星，这使得我们有机会对冥王星和冥外天体世界进行调查。
2006年，美国“新地平线”号探测器踏上探访冥王星的漫长旅途。它共搭载了七件科学探测仪器，包括三个光学探测器、两个等离子体探测仪、一个尘埃感应器和一个无线信号发射接收装置。这七把“利刃”将帮助人类揭开冥王星的神秘面纱。这是一个历史性的时刻，到目前为止“新地平线”号已经飞行了近7年之久，如此长距离飞行对星载仪器的稳定性是个极大的考验。冥王星与太阳的平均距离达到了58.7亿公里，虽然哈勃望远镜拥有极强的观测能力，但在其视野中冥王星仍然是个“毛茸茸”的星球，而且冥王星周围轨道上到底有多少颗卫星仍然无法给出确切的观测值，这对“新地平线”号来说是个严峻的挑战。
根据科学家观测结果，冥王星的卫星“卡戎”体积较大，近1200公里，在冥王星上留下了巨大的影子，近年来哈勃望远镜发现了4颗冥王星卫星群，有研究指出冥王星周围可能存在物质环，但这一推论并没有得到进一步证实，因此“新地平线”号在抵近冥王星轨道时需要进行再次轨道机动，避免撞上这些小卫星。“新地平线”号在探索冥王星之后将进入冥外天体的调查，这让我们有机会近距离研究这些游离在太阳系边缘的冰封天体。美国宇航局“新地平线”号探测器是一艘专门调查冥王星及其卫星系统的航天器，发射于2006年1月17日，地点在著名的佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心，预计在2015年抵达冥王星附近，飞行期间其创造新的速度记录，只花了9个小时就飞出地月系，成为人类有史以来建造的最快航天器，美国宇航局计划在冥王星调查任务之后开展延伸任务，对冥王星轨道之外的天体进行探测。“新地平线”号探测器造价达到了7亿美元，配备当前最先进的天体观测设备，可在各种波段上对冥王星进行“扫描”，科学家认为冥王星上存在太阳系早期形成的物质，其天体系统一直以来被神秘所笼罩，作为太阳系最外侧轨道的神秘天体，冥王星没有被专门的探测器调查过，“新地平线”号的航程将接近50亿公里，但其进入冥王星轨道后不进行减速，而是飞掠过冥王星，然后进入更加遥远的深空，去调查冥外天体。
在长达11年的深空飞行中，冥王星探测器几乎都处于休眠期，这是因为星载设备的启动需要电力供应，长时间的深空飞行对仪器而言也是个考验，如果不能按时苏醒，那么探测器的调查任务也会失败。“新地平线”号在飞过木星轨道时拍摄了一些照片，并将这些数据传回地球，以验证探测器上的仪器是否处于工作之中。 “新地平线”号的目标很明确，就是调查冥王星天体系统：“新地平线”号的飞行轨迹与旅行者系列探测器不同，后者的轨道涵盖了各大行星，而“新地平线”号是专门调查冥王星的飞船，因此其目的很明确，目标直指冥王星。在调查完冥王星后，“新地平线”号将与旅行者系列、先驱者系列那样飞出太阳系。而且“新地平线”号探上还携带了与众不同的载荷，这就是冥王星发现者克莱德·汤博的骨灰，其在1930年代发现了冥王星。
冥王星探测器上携带了多种分析仪器，其中包括高清晰可见光成像相机、标准成像光谱阵列等先进仪器，在对冥王星表面以及冥卫一表面进行调查，其热辐射探测器可对冥王星表面的分布的甲烷物质以及冥卫一“卡戎”表面的冰层进行分析，并推测冥卫一“卡戎”地下是否存在地下海洋，同时绘制出冥卫一的地形分布图。美国宇航局已经准备好向“新地平线”号发送指令的准备，并接受来自遥远的无线电信号，深空通信的最大难点在于天线的指向，如果无法准确指向地球，那么信号传输就会出现障碍，美国宇航局强大的深空网以及准备后接收“新地平线”号的传输数据，并向其发送信号。
“新地平线”号搭载的紫外成像光谱仪可对冥王星表面物质分布进行探测，并绘制出表面地形的图像，同时其还会配合星载望远镜，形成高分辨率的轨道图像，当“新地平线”号抵达冥王星轨道的最近点时就会启动。除了这些设备后，科学家还准备了诸如太阳风探测器、高能粒子摄谱仪、彗星等天体尘埃计数器等对遥远的太阳系空间进行基本参数调查，这是我们较为全面地对冥王星及其轨道环境进行研究的机会。尤其是柯伊伯带附近的带电粒子是科学家研究的重点之一，其形成于太阳风与一些中性原子的相互作用，可间接对太阳风在太阳系外侧轨道外的行为进行研究。 “新地平线”号可能面临一场新的挑战，在2012年10月，哈勃空间望远镜发现冥王星周围还存在数个卫星系统，其周围至少存在3颗卫星和一些轨道碎片，科学家猜测冥王星周围还存在类似环的碎片结构，这个消息对“新地平线”号而言是非常不利的，因为其很可能在飞掠的过程中与之相撞，因此美国宇航局也在研究如何改变“新地平线”号的轨道，使之避免与潜在的天体碎片发射碰撞。
“新地平线”号大小有如一架大钢琴，重454千克，由于它越飞离太阳越远，所以无法利用太阳能，将依靠所携的10.9千克钚丸放射性衰变能源提供动力，而且飞行过程中充分考虑节能。在大部分飞行时间里，它将处于“休眠”状态，仅仅每个星期向地球发送一次信号，汇报其状况。地面上的科学家将每年“唤醒”它一次，对其设备进行检查。探测器上装备有7种科学仪器，但这些仪器的总能耗低于一个夜间照明的灯泡。
拥有3级发动机的“阿特拉斯-5”重型火箭以每小时5.79万公里的惊人速度把“新地平线”号送离地球。这个探测器因此将成为人类有史以来发射的最高速飞行器。“新地平线”号发射后9小时内飞过月球，而当年美国发射的“阿波罗”系列飞船需要用两天半时间。新地平线”号以这样的超高速飞行，从地球到木星需要13个月。然后它将借助木星的巨大引力进一步提速，飞向遥远的冥王星。即便如此，如果一切还算顺利，到达冥王星也将是2015年的事了——路漫漫其修远兮。“新地平线”号的使命还包括研究冥王星的主要卫星冥卫一，它所携动力燃料又不足以供其减速和进入环冥王星轨道之用，因此它将在与冥王星及其卫星“亲密”接触后，继续前行进入冥王星外的柯伊伯带并一去不复返。按照冥王星探测项目计划，“新地平线”将在柯伊伯带进行5年的研究。柯伊伯带位于太阳系外缘，据信由太阳系形成的早期剩余物质组成。
冥王星是太阳系中离太阳最远和最小的行星，“新地平线”将是人类第一个造访冥王星的探测器。冥王星探测项目耗资约7亿美元。科学家认为，研究冥王星有助于加深对太阳系形成的理解。
1.“艾丽丝”(ALICE)，重4.5公斤，平均功率4.4瓦。它是一个高敏感度的紫外图像分光仪，被设计用来分析冥王星动态大气层的成分和结构。分光仪能够像棱镜一样将光按照不同的波长“区分”开来，而图像分光仪的作用是在将光按照不同波长区分开之后，再按照每一个波长生成一幅观测目标的照片。
2.“拉尔夫”(RALPH)，重10.3公斤，平均功率6.3瓦。它是“新地平线”号上最重要的“眼睛”，其作用是拍下冥王星、冥卫一以及其他柯伊伯带星体的图像，好让人们知道它们究竟长什么样。有趣的是，“拉尔夫”与“艾丽丝”实际上是美国电视剧《蜜月期》中的一对伴侣。科学家借此为这两个仪器取名，是希望它们能在漫长旅途中“甜蜜合作”。
3、无线科学实验仪器(REX)，重100克，平均功率2.1瓦。它仅仅由一个印刷电路板构成，包含一些经久耐用的信号处理电子元件，被嵌在“新地平线”号的通信系统中，其作用在于测量大气温度和压力，测量电离层的密度，以及搜寻冥卫一与其他柯伊伯带星体的大气。
4、远程观测成像仪 (LORRI)，重8.8公斤，平均功率5.8瓦。这是“新地平线”号上的“鹰眼”，是一个高放大倍率的全色成像仪。它犹如一个功能超级强大的数码相机，除了具有超远距离拍摄、高精度和全色易感等功能外，还能够在冥王星附近极端寒冷和恶劣的条件下进行拍摄。
5、冥王星/太阳风测量仪(SWAP)，重3.3公斤，平均功率2.3瓦。该仪器的主要功能，是测量冥王星大气层在与太阳风(即来自太阳的高速带电粒子流)交互作用下产生的逃逸状况。由于冥王星离太阳异常遥远，因此该仪器是迄今同类仪器中精确度最高的一个。
6、冥王星高能粒子分光仪(PEPSSI)，重1.5公斤，平均功率2.5瓦。它在所有仪器中结构最紧凑，其作用是搜寻那些因与太阳风交互作用而从冥王星大气层中逃逸出来的粒子，以对冥王星大气层的密度和组成、从冥王星大气层中逃逸出来的高能粒子和等离子体的性质等进行观测研究。
7、尘埃计数器(SDC)，重1.9公斤，平均功率5瓦。这是由美国科罗拉多大学的学生设计和制造的仪器，其作用是在“新地平线”号的漫长旅途中，检测各类彗星、小行星和柯伊伯带星体可能碰撞而产生的尘埃微粒。
美国“新地平线”号探测器探访冥王星这一地球最遥远“亲戚”的漫长旅途。以下是有关此次探测计划的一些关键字：
1、发射窗口。本次发射窗口为2006年1月17日至2月14日。这段时期内，美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射中心当地时间每天下午都可能具备发射条件。如果错过了这段时间，后备发射窗口将推迟到2007年2月2日至15日。
2、发射参数。发射“新地平线”号所用的“阿特拉斯-5”重型火箭，发射时整体高度59.7米，重达57.5吨。而探测器主体结构高约0.7米，长约2.1米，最宽处约2.7米。发射时探测器重478公斤，包括77公斤燃料和30公斤的科学仪器。
3、飞行途径。根据测算，“新地平线”号只要在2006年1月17日至2月2日之间发射，就能于2007年2月至3月间接近木星。届时，探测器将以每秒21公里的速度，飞到离木星最近处约227万公里的位置，以借助木星引力加速飞赴冥王星。如果在此外的时间发射，探测器将错失借助木星提速的机会，需要多耗3年左右的时间才能飞至冥王星。
4、抵达目的地。“新地平线”号最早将于2015年7月飞抵目的地，届时它将以每秒14公里的速度分别飞抵离冥王星最近处约1万公里、离冥卫一最近处约2.7万公里的位置，对它们进行观测。而在2015年，冥王星离地球的距离是49.2亿公里。
5、控制信号。“新地平线”号在发射升空后约47分钟时脱离火箭，此后约3分钟，地面控制中心将获得第一个返回信号。但在2015年7月探测器飞越冥王星及冥卫一时，信号从探测器上传回地面控制中心至少需要4小时25分钟。
6、项目耗资。“新地平线”号项目2001年启动，预计2016年结束。在这一时间段内，该项目总耗资预计为7亿美元。
