パンスターズ (Pan-STARRS, Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System) は、4台の望遠鏡で継続的に全天をサーベイ観測し移動天体や突発天体を検出する計画である。時間間隔をあけて撮影した画像を比較することにより、小惑星、彗星、変光星などを発見することができる。この計画の第一の目的は、地球に衝突する可能性のある地球近傍天体を発見することである。この計画では、望遠鏡の設置場所であるハワイから観測できる空全域(全天の約3/4に相当)にある、24等級までの天体のデータベースが作成される予定である。

PS1と呼ばれるパンスターズ計画の最初の望遠鏡は、ハワイ州マウイ島のハレアカラ山頂にあり、2008年12月6日にハワイ大学の管理のもとで観測が開始された[1][2]。残る3台の望遠鏡は1億ドルをかけて建造される予定である[1]。PS2望遠鏡はPS1の北50フィートの、かつて東京大学のマグナム望遠鏡が設置されていた観測所に設置され、2013年にファーストライトを迎える見込みである。[3]

パンスターズは、ハワイ大学天文学研究所、マサチューセッツ工科大学リンカーン研究所、Maui High Performance Computing Center、Science Applications International Corporationの共同計画である。望遠鏡の建設はアメリカ空軍より資金の提供がなされている。PS1が観測準備審査を合格すれば、パンスターズ計画は残り3台の望遠鏡の建造に取り掛かる。

PS1の運用は、 ⇒PS1サイエンスコンソーシアム(PS1SC) によって行われる。PS1SCのメンバーは、ドイツマックス・プランク研究所、台湾国立中央大学、イギリスエディンバラ大学、ダーラム大学、クイーンズ大学、アメリカのハワイ大学、ジョンズ・ホプキンス大学、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターおよびLas Cumbres Observatory Global Telescopeである。
観測装置マウナケア山

パンスターズでは、ハワイのマウナケア山あるいはハレアカラ山に口径1.8mの望遠鏡を4台設置する計画である。PS4と呼ばれることになる4台の望遠鏡は、観測時には同じ方向を向く。これは、4台の望遠鏡で撮影された画像を比較し、CCDチップ上の不調なピクセルや宇宙線によるノイズを取り除き、その後画像を合成することで、口径3.6mの望遠鏡で撮影されたものと同等の画像を得るためである。4台の望遠鏡を建設する予算は既に認められている。

試作機ともいえるPS1はすでに建設が終わっており、2006年6月には低解像度のカメラでファーストライトを達成した。望遠鏡の視野は3度であり、これは同等の口径を持つ望遠鏡に比べて圧倒的に大きく、14億ピクセルのデジタルカメラが観測装置として搭載される予定である。焦点面にはCCDが8×8に並べられているが、光学系により焦点面の端には光が届かないので、実際には端の4個を除いた60個のCCDが並べられることになる。個々のCCDはOrthogonal Transfer Arrayと呼ばれる仕組みであり、600×600ピクセルのセルが64個並んだ、4800×4800ピクセルのものである。このカメラを用いた初観測は2007年8月22日に行われ、アンドロメダ銀河が撮影された。

パンスターズで撮影される画像は1枚につき2GBあり、露光時間は30秒から60秒である。これは24等級の天体まで撮影するには十分な時間である。撮影直後のデータ処理にはさらに1分ほどかかる。撮影は連続的に行われるので、望遠鏡が4台そろうPS4段階では毎晩10テラバイト分の天体画像が取得される。データ量が非常に膨大になるため、撮影された画像に写っているすべての天体の位置と明るさをコンピュータ処理によって読みとった後、画像そのものは破棄される。あらかじめ撮影しておいた変光しない天体のデータベースと比較することにより、明るさが変わっている天体や位置が変化している天体を見つけだすことができる。

PS1の観測は6種類のフィルターを通じて行われ、全体としては波長およそ400-1000ナノメートルの可視光から近赤外線領域をカバーする[4]。フィルターのうち5種類（g, r, i, z, ｙ) はスローン・デジタル・スカイサーベイ (SDSS) で使用されていたフィルター似ている[4]。ただしSDSSの測光系との厳密な互換性は無い。特にgフィルターとzフィルターは波長域がSDSSのものから意図的に少し変更されている[4]。PS1の測光系であることを明記するにはフィルター名に下付き文字で「P1」と付してgP1, rP1というように書かれる[4]。また、この5種類に加えて独自の「w」フィルターも用意されている。wフィルターはg, r, iフィルターを統合したような広い波長帯（400-800ナノメートル)を持つ[4]。

望遠鏡の視野が非常に広く画像取得に必要な露光時間も短いため、毎晩約6000平方度に及ぶ天域を撮影することができる。全天の立体角は4πステラジアンであり、これは41,253平方度に相当する。このうちハワイから観測できるのは3万平方度程度であるから、約5夜の観測で全天を撮影することができることになる。月が明るいときなどを除くと1か月に全天を4回撮影することになるが、これは観測天文学史上前例を見ない計画である。

このプロジェクトは既に存在している技術を使って実現することが可能であるが、しかしこれまでに試みられたことのないほど大規模な計画である。
科学的内容

全天を系統的かつ継続的に観測する計画はこれまであまり実行されてこなかったが、パンスターズ計画が実現することによって様々な天体について非常に多くの発見がもたらされると期待されている。例えば、小惑星の発見において現在最も成果をあげているリンカーン地球近傍小惑星探査(LINEAR)では、限界等級は19等であり黄道面の観測を中心としている。