冥王星是另一颗迄今还没有太空飞行器访问过的矮行星，甚至连哈勃太空望远镜也只能观察到它表面上的大致容貌。当NASA的“新地平线（New Horizons）”探测器于2015年7月份掠过冥王星时，可能会做出更重大的发现。冥王星的直径约为1440英里，是“柯伊伯带”中目前已知最大的天体。“柯伊伯带”是太阳系在海王星轨道外黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域，其中满是冻岩。多年的研究使人类掌握了一些基本细节：冥王星拥有5个已知的卫星，其中一个卫星的体积超过冥王星的一半。冥王星的轨道非常特殊，气候极端：夏季，表面的冰蒸发进大气中；在冬天又凝结到地面上，狂暴的温度变化也可能导致冥王星的表面出现冰喷发。

    但大多数情况下，我们不知道会发现些什么，“新地平线号”探测器进入柯伊伯带是对未知领域的一次探险，用科学家阿兰·斯特恩的话来说就是：“数十年来未曾有之事件。”

    五、广义相对论接受检验：可能催生“万物之理”

    1915年11月，阿尔伯特·爱因斯坦公布了一组方程式，颠覆了我们对于时间和空间的观念。整整一个世纪过去了，令人沮丧的是，他的伟大理论仍不完整。广义相对论的确已成为我们理解宇宙大爆炸、黑洞以及重力本身的基础，但整套理论的关键部分仍然未经证实。

    一个未被证实的预测是，加速运动的质量会产生引力波，就像船只在湖面上航行会制造出涟漪一样。2015年7月，随着名为“丽莎探路者（Lisa Pathfinder）”的探测器发射升空，搜寻引力波的工作将达到新高潮。

    “丽莎探路者”将测试一种技术，为一个新的引力波天文台做准备。另外，从2015年开始，两项在地面上进行的实验：先进激光干涉引力波天文台（Advanced LIGO）和“先进处女座（AdvancedVirgo）”引力波天文台会上岗工作。

    这些实验应该能够捕捉到恒星爆炸产生的引力扰动。科学家们还将对一个编号为PSR J0337﹢1715的“三体星系（类似太阳系这样的恒星星系，不过其有三个太阳）”的运动进行观测。他们希望借此厘清引力对各种物质的作用是否一致，就像爱因斯坦所认为的那样。

    一些科学家怀疑，相对论的某些方面确实错了。因为，多年来，宇宙学家们总是能观察到剧烈的、无法解释的星系运动，他们一般将这种运动归因于理论中的暗物质和暗能量，但在2014年的一系列会议上，物理学家们探讨了另外一种可能性:万有引力或许并非简单地以爱因斯坦所认为的方式作用。那么，矛盾就来了：广义相对论和量子力学之间发生了冲突。科学家们想了各种办法来调和这种矛盾，但迄今为止一无所获，除了数不胜数的且未有定论的与弦理论有关的论文。

    物理学家们对2015年最大的期望是，上述实验中的某个实验能揭示爰因斯坦在哪里偏离了轨道，以便其他人能跳回去并继续探索爰因斯坦所努力寻求的“万物理论”。

    六、商业太空栖息地与空间站对接

    2014年，当NASA选择太空探索技术公司（SpaceX）和波音公司这两家公司将宇航员运送到国际空间站时，商业太空飞行就到达了一个重要的里程碑。2015年，NASA将把注意力转向下一个合乎逻辑的步骤：商业太空栖息地。

    SpaceX公司计划于2015年夏末或初秋将总部位于内华达州的私人航天服务公司毕格罗航空航天公司研制的“可扩展活动舱”(Expandable Activity Modul)发送至国际空间站。一旦该栖息地与“宁静”号节点对接，它将膨胀至13英尺长，随后，在接下来的两年中，仪器将检测其在太空如何运行，能支撑多久。毕格罗宇航公司将利用这些数据，打造一个可容纳12人的太空站。

    与此同时，NASA已经开始为商业太空站制定使用标准。NASA的商业航天部主任菲利普·阿里斯特说，私营企业将有助于维持人类在近地轨道上活跃而持续的活动。他说：“美国航天事业不再只是我们的事情。”

    七、美国西部将遭遇水危机

    地质学家们知道地下水的位置所在，但他们不知道每个含水层包含多少水，就像我们能够从卫星图像上看到一个游泳池，但却不知道它有多深一样。

    美国加州已经连续3年遭遇严重干旱，水库水位触及历史低点，干燥的森林导致野火频发，一些城镇面临无水可用的窘境。加州农业生产重地“中央谷”的许多农民，甚至不得不绝望地从储备水源（自己土地下的地下水）中抽取大量水来灌溉庄稼。但这最多只是剜肉补疮，不仅如此，还造成了严重的后果：近年来，一些地区的地面已经下陷了100多英尺。

    2014年9月16日，加州州长杰里·布朗签署了3个旨在加强地下水监管的法案。人们呼吁对地下水资源进行更精确的测量和统计。加州大学欧文分校的水文专家杰伊·法姆吉列蒂说：“现在我们甚至不知道银行里有多少钱（地下有多少水），我们只知道水面越来越低。”

    新技术将对地面和地下水的总量进行探测，丰富水文地质图的内容。比如，美国斯克里普斯海洋研究所的研究员观测到的地壳上的小型洼陷，能揭示整个西部地下水的流失量；科罗拉多大学博尔德分校的团队则研发出了一种方法，能使用GPS仪器来测量土壤的湿度和积雪的厚度。

    气候变化会造成更多的干旱，这几乎是不可避免的，但这些数据将唤醒人们意识到水危机的严重性，让人们意识到水危机已然到来，并引导人们去缓解危机。

    八、机器人加入开源革命

    有史以来最复杂的三大机器人——NASA的“机器人宇航员2号（Robo-naut2）”、Rethink Robotics公司的“百特（Baxter）”工业机器人和波士顿动力公司的双足人形机器人“阿特拉斯（At1as）”有一个共同点:它们都运行“机器人操作系统（ROS）”，这个开源的操作系统正迅速成为机器人行业的“安卓系统”。

    为什么这一点意义非凡？因为“机器人操作系统”是开源运动的理想典范:它强大、免费，与其他平台采取合作而非竞争的姿态。它遍地开花，出现在波音公司和福特公司的研发实验室内。开源机器人基金会首席执行官布莱恩·格尔奇说：“在机器人领域，我们具有举足轻重的作用。”

    过去一年，“机器人操作系统”的下载量增加了一倍，达到350万次，格尔奇预测，随着“机器人操作系统”2.0版在2015年夏天的发布，下载量有望再次飙升。升级版的系统能协调机器人群组、改进机器人的行走能力、支持智能传感器等，基本上可以把全世界的机器人召集起来。