点是在1989年9月5日，在此前后期间（即1979年1月21日—1999年3月14日），它离太阳的距离比海王星离太阳还近。从其轨道投影于黄道面的图上看，冥王星与海王星的轨道是交叉的，因而似有碰撞的疑虑，但实际上，冥王星轨道面对黄道面的倾角为17.14°，它们的轨道就像立交桥的上下道路那样，其最近距离也有2.6天文单位。冥王星的公转周期为248年，自转轴对黄道面倾角为28°，即大致呈“侧向自转”，自转周期为6.3872日。
1978年6月22日，美国天文学家克里斯蒂（J. Christy）发现，冥王星的像上有个突出部分，经分析认为那是冥王星的卫星，后经查找以前的底片确认，并经观测证实。可惜，以前冥王星像的突出部分被作为底片污点而忽略了，否则它早就被发现了。这颗卫星称为冥卫一，同时又以神话中摆渡冥河的船工名字卡戎（Charon）命名。
在冥卫一绕冥王星的轨道运动中，从地球上有时可观测到冥卫一从冥王星前面经过（称为冥卫一‘凌’冥王星）或从背后经过（称为冥王星‘掩’或‘食’冥卫一）。有时它们也‘掩’恒星。这时，通过观测它们的亮度变化，可以推算它们的大小、质量及表面性质，尤其是哈勃太空望远镜，由于它不受地球大气扰动，因此，可以分辨出冥王星和冥卫一的表面。
冥王星的直径为2360±50公里，质量仅约为地球质量的千分之二。它的平均密度约2克/厘米3，说明它由冰和岩石物质混合物组成。它既不同于地球这样岩体的类地行星，也不同于木星那样的气体巨行星，而是另类的冰体矮行星（ice dwarf planet）。它的内部有岩石核和水冰幔，表面是氮、一氧化碳、甲烷和水冰的冰壳。外太阳系其他行星的亮、暗区对比不显著，而冥王星表面的亮区和暗区对比显著，因此，冥王星上可能还有未发现的物质。它的表面重力只有地球表面重力的6%，表面温度变化范围为47～60开。表面的部分冰升华为随季节变化的稀疏而复杂的大气，表面气压仅为约1帕，主要成分是氮，还有少量甲烷、一氧化碳和某些较重的碳氢化合物。高层大气中有相当数量的自由氢。
冥卫一在半径为19636 公里的圆轨道上绕冥王星转动，转动周期（6.3872日）与冥王星的自转周期相同，总是同一面朝向冥王星，因而它是冥王星的“同步卫星”。冥卫一的直径约为1200 公里，与冥王星大小相当，这是其他行星-卫星系中所未见的，可谓孪生的“双行星”。冥卫一的平均密度约2 克/厘米3，可能是一个混有岩石物质的冰球。它的表面反照率（0.32）比冥王星的（约0.55）小，表面有水冰，还可能有氨化的水合物。目前还不知道它是否有大气层。
2005年10月31日，国际天文学联合会快报宣布：用哈勃太空望远镜新发现了冥王星的两颗小卫星，临时命名为S/2005 P1和S/2005 P2，待国际天文学联合会给予正式命名。加上冥卫一，冥王星的已知卫星已达三颗。
实际上，在2005年5月15日，哈勃太空望远镜的高级巡天摄像机（Advanced Camera for Surveys, ACS）就拍摄到了冥王星和冥卫一旁的两颗疑似卫星的暗星，它们的亮度约为冥王星的1/5000。三天后的5月18日，ACS再次拍摄到这两颗与冥王星相伴的星，但它们的位置绕冥王星转动了。经过图像数据分析，确定这两颗星分别在半径49 000公里和64 000 公里的圆形轨道上绕冥王星转动，绕转周期分别为25.5日和38.2日。估计S/2005 P1 的直径约为50公里，而S/2005 P2略小些。继续追踪观测确认，它们是冥王星的两颗卫星，而且查找到它们在2002年7月14日底片上也处于相应位置。
确切地说，正如地球和月球都绕它们的公共质心转动一样，冥王星、冥卫一、S/2005 P1和S/2005 P2也绕它们的公共质心转动，而公共质心在椭圆轨道上绕太阳公转。此外，仔细搜寻了冥王星可能存在卫星的约200万公里的“引力范围”，没有发现其他潜在的直径大于28 公里的卫星。
柯伊伯带 第十大行星及其卫星
为了解释海王星轨道的变化，柯伊伯 (G.P.Kuiper)于1950年提出，在海王星轨道外存在有彗星的环带。现在称此环带为柯伊伯带，而称那里的天体为柯伊伯带天体（Kuiper belt object, KBO）。现已发现1000多颗KBO，估计有10万颗大于100公里的KBO，短周期彗星主要来自它们。近年来发现了几颗与冥王星大小相当的柯伊伯带天体。鉴于冥王星不仅比其他大行星小很多，甚至比大卫星（木卫三、土卫六）还小，因此，有些人认为冥王星是不够格的大行星，而是最大的柯伊伯带天体。
实际上，除了卫星绕大行星转动并随大行星绕太阳公转这一特征之外，卫星跟大行星并没有本质差别，大行星、小行星、卫星乃至彗星可以一起泛称为行星体。但目前，一般仍把冥王星作为第九大行星，因此，如果新发现的柯伊伯带天体比冥王星大，则可以算作第十大行星。
布朗（M. Brown）小组用帕洛玛天文台的萨缪尔•奥斯琴（Samuel Oschin）望远镜系统地搜寻大的柯伊伯带天体后，终于在 2002 年 6 月初发现了临时命名为2002 LM60的天体，并以洛杉矶地区原始部族神话的“夸殴艾尔（Quaoar）”命名，它离太阳 42 天文单位，每 285 年绕太阳公转一圈。由于它的直径（约1300公里）比冥王星小，故不能作为第十大行星。
接着，他们发现了大的柯伊伯带天体2003 EL61（诨名Santa）和2004 DW。2004年2月17日，他们又发现了更大的柯伊伯带天体，并以神话电视剧《好战公主齐娜（Xena）》的齐娜名字为诨号。实际上，早在 2003 年10月他们就拍摄到它，但直到2005年 1 月 8 日才知道这颗天体比冥王星远得多，也比冥王星大。此后，又经过半年多的更细致研究后，他们才宣布它是太阳系的第十大行星。这颗新发现的行星还没有正式命名，暂时称为 2003 UB313。
2003 UB313现在离太阳约145亿公里，即97天文单位，大约是冥王星现在离太阳距离的3倍。已发现的柯伊伯带天体大多都在黄道面附近，而这颗新天体的轨道面对黄道面倾角达44°。它的轨道是较扁的椭圆，绕太阳公转的轨道周期为560年，其中一半时间离太阳仅36天文单位。它可能像冥王星那样由岩石和冰组成，表面覆盖着甲烷冰。虽然还不知道它的准确大小，但由它的亮度估计，它的直径约为冥王星的1.5倍（最近的估计降到1.01倍）。
2005年9月10日，布朗小组用夏威夷凯克天文台(Keck Observatory)自适应光学系统拍摄2003 UB313时，发现一颗跟它相伴的暗淡天体——它的卫星，诨佳布里尔（Gabriell，齐娜的伴从）。这颗卫星的亮度比2003 UB313低约50倍，估计其大小约为250公里，离2003 UB313约40000公里，每2星期左右绕2003 UB313转动一圈。2003 UB313及其卫星的大小、质量等性质有待进一步测定。
柯伊伯带天体2005 FY9（诨号Easterbunny）比2003 UB313小一些，未搜寻到它的卫星，但却搜寻到再小些的2003 EL61（Santa）有颗卫星（诨号Rudolph）。正如小行星带的一些小行星有卫星那样，可能一些柯伊伯带天体也有卫星。
近半个多世纪以来，对太阳系的探索进入了黄金时代，新发现纷至沓来。除了太阳系究竟有几大行星之争外，很多书刊和互联网上给出的大行星的天然卫星数目有很大差别。就笔者迄今了解，各大行星的卫星数目为：地球——1颗（月球）；火星——2颗；木星——63颗；土星——50颗；天王星——27颗；海王星——13颗；冥王星——3颗；2003 UB313——1颗，总计160颗卫星。当然，以后还可能发现新的卫星，使卫星的总数目增多。
新视野号飞船的使命
在飞船先后探测了太阳系八大行星后，人们对其了解较少、但颇为奇特的冥王星和它的卫星以及柯伊伯带天体就成为最重要的探测对象，因为它们保存着行星形成时期留在太阳系外部的冰和有机物质。美国科学家早在15年前就提出探测冥王星计划，但直到2003年2月才得到政府的预算拨款，并开始进入正式实施，取名为新视野计划（New Horizon Project）。
该计划在2001—2016年的总经费约7亿美元，包括飞船和仪器研制、发射器、飞船运转、资料分析以及教育和公众活动费用等。它的主要科学目标是：探测冥王星、冥卫一以及两颗新卫星的全球地质和地貌特性，测绘它们的表面成分图，考察冥王星的天然大气及其逃逸率，研究冥王星表面和大气的变化，拍摄它们表面区域的高分辨图像，揭示冥王星高层气、电离层和高能粒子环境特性，搜寻冥卫一周围的大气，确定它们的总体参数、搜寻新卫星和环，并探测可接近的几颗柯伊伯带天体。为此，飞船载荷七种仪器。
飞船载荷的七种仪器
缩 写
仪 器 名
用 途
Ralph
可见光和红外的 摄像/摄谱仪
测绘多色的、成分的和热的高分辨表面图像
Alice
紫外成像摄谱仪
分析冥王星的大气成分和结构，搜寻冥卫一和柯伊伯带天体周围的大气
REX
（射电科学实验）无源辐射计
测量大气结构、表面的热性质和行星质量
LORRI
长程侦察摄像机
获得长距离相遇资料，测绘冥王星背面图像，提供高分辨地质资料
SWAP
太阳风和等离子体谱仪
观测大气‘逃逸率’、冥王星与太阳风的相互作用
PEPSSI
高能粒子谱仪
测量冥王星大气和周围的带电粒子成分和密度
SDC
学生(研制使用)尘埃计数器
测量飞船旅途期间碰到的空间尘埃
新视野号飞船的主结构长2.1米,高0.7米,最宽处为2.7米,大致有一架钢琴的大小。直径2.1米的天线盘架在其顶部,使得总高度达2.2米。飞船重478千克（包括77千克推进剂和30千克仪器包）。由于飞船飞往远离太阳的柯伊伯带，无法使用太阳能，因此，新视野号飞船不得不使用放射性同位素热电发电机提供动力（起初约为240瓦，后来约为200瓦）来运行飞船系统，并利用16个推进器来调整飞行路径和进行姿态控制。虽然美国能源部门提议仔细检查它的安全性，该放射性同位素热电发电机仍使用放射性钚丸燃料。
新视野号飞船由强力的Atlas V 火箭以每小时5.79万公里的惊人速度发射后，成为有史以来发射的最高速飞行器，它在9小时内飞过月球（阿波罗系列飞船需要用两天半时间）.将于2007年2月以21公里/秒的高速飞越木星近旁（最近距离约227万公里），并通过探测木星及其卫星来检验飞船所携带的仪器。此后，飞船借助木星引力场加速而飞向冥王星（这样可节省四年多飞行时间）。
预计新视野号飞船将于2015年7月与冥王星和冥卫一相遇。由于速度很快（14公里/秒），而它所携带的动力燃料又不足以供其减速和进入绕冥王星的轨道，因此，计划飞船离冥王星最近距离约10 000公里,离冥卫一最近距离约27 000公里时，探测器对冥王星和冥卫一进行五个月的探测。那时，冥王星离地球约49.2亿公里(32天文单位),因此，飞船的无线电信号需经4小时25分钟才能传回到地球。
尽管拥有创纪录的飞行速度，但由于从地球到冥王星相隔数十亿公里，因此，在绝大部分飞行时间里，它的仪器将处在于“休眠”状态，每星期只向地球发送一次信号汇报其“健康”状况，以尽可能节约能量。地面上的科学家每年将唤醒一次它的关键系统，进行必要检测。直到飞船飞近冥王星前约200天， “休眠”仪器才被唤醒，并开始校验和进行探测。特别是最临近冥王星时期，探测仪器将全力获取冥王星及其卫星的资料。它飞越冥王星及其卫星后，将继续前行，并在此后的五年期间穿越柯伊伯带，探测相遇的一颗或多颗柯伊伯带天体，并一去不复返。
在新视野号飞船的15年太阳系深空探测活动中，美国宇航局和新视野号团队将通过因特网报道进展情况，网址是www.nasa.gov/newhorizons，http：//pluto.jhuapl.edu，www.boulder.swri.edu/pkb。关键词：新视野号飞船 冥王星 冥卫一 柯伊伯带天体。
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