エッジワース・カイパーベルト
1930年に冥王星が発見されて以降、多くの人が冥王星は孤独な存在ではないだろうと予測した。現在ではエッジワース・カイパーベルトと呼ばれているこの領域の存在については、数十年にわたって様々な形の仮説が提唱されてきた。その存在の初めての直接的な証拠が発見されたのは1992年になってからであった。カイパーベルトの性質についてそれまで提唱されてきた仮説は数多く多様なものであったため、誰が最初の提唱者であるかについて不確実な状態が続くこととなった。
2つ目は「力学的に熱い」(dynamically hot) グループであり、軌道は黄道面から最大で30度と大きく傾いている。これら2つの「力学的に冷たい/熱い」という用語は温度の違いを表しているわけではなく、高温になると相対速度が上昇する気体中の粒子に対する比喩として名付けられたものである。
2つのグループは軌道の分布が異なるだけではなく、冷たい集団はより赤く明るい傾向にあるなど色とアルベドに違いが見られ、また連星になっている天体が多い、サイズ分布が異なる、非常に大きい天体が欠乏しているなどの違いも見られる。力学的に冷たいグループの天体の総質量は、熱い天体の質量のおよそ30分の1である。色の違いは組成の違いを反映していると考えられ、2つのグループは異なる領域で形成されたことを示唆する。力学的に熱いグループは海王星のかつての軌道の近くで形成され、巨大惑星の軌道移動の最中に散乱された天体群であるという説が提唱されている。一方で力学的に冷たいグループは、多かれ少なかれ現在の位置で形成されたと考えられている。これは、冷たいグループに見られる重力的に緩く結びついた連星は、海王星と遭遇した際に連星が破壊され生き延びることが出来ないだろうと考えられるからである。太陽系形成の有力な仮説であるニースモデルはグループ間の組成の違いを少なくとも部分的には説明できるように思われるが、色の違いは天体表面の進化の違いを反映している可能性があるとも示唆されている。
クワオアーは現在太陽圏の境界付近に位置しているため、星間物質の探査を目的とした探査機のフライバイの対象とみなされている。ジョンズ・ホプキンズ大学応用物理研究所(英語版)の Pontus Brandt とその同僚は、この境界を通過して星間物質の中に進入するのに先立ち、2030年代にクワオアーをフライバイする探査機の計画についての研究を行った。クワオアーに対する科学的な関心としては、メタンの大気が消失していると思われることや、氷火山活動が挙げられる。Brandt らによって研究された探査ミッションでは、探査機はスペース・ローンチ・システムを用いて打ち上げられ、木星をスイングバイすることによって 30 km/s にまで加速することが想定されている。また周回軌道に探査機を投入することを想定した2012年の別の研究では、イクシオンとフヤが最も好ましい探査対象であると結論付けている。探査スケジュールの例として、例えば2039年に探査機が打ち上げられた場合、17年間の飛行の後にイクシオンに到達できると計算されている。
2010年代後半に行われたある設計検討では、カイパーベルト天体の軌道捕獲と複数天体の探査シナリオが検討された。ここで探査対象として検討された天体は、(55637) 2002 UX25、1998 WW31、レンポである。また2011年には、クワオアー、セドナ、マケマケ、ハウメア、エリスの探査を行う探査機の概念検討が行われている。