以反复拍摄寻找变化
泛星计划的英文全称为Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System，即全景巡天望远镜与快速响应系统，由夏威夷大学天文研究所开发。尼克·凯泽及团队希望把大面积探测器、快速读出和自动处理结合起来，让同一片天空被反复记录，以寻找移动、变亮或新出现的天体；把多次曝光叠加，又能研究更暗的恒星与星系。
2006年的技术方案原拟使用四台口径1.8米的望远镜协同工作，先建单台、全尺寸原型PS1检验设备和处理系统。四台阵列当时仍是规划，毛伊岛上的PS1才是进入测试的实物。计划的技术积累也早于试光，移动天体处理软件自2003年已经开始开发。
哈雷阿卡拉的试光与落成
PS1设在夏威夷毛伊岛哈雷阿卡拉天文台区，利用原月球激光测距实验台址。它拥有1.8米主镜，采用地平式支架及宽视场光学系统。宽约3度、面积约7平方度的视场，让一次曝光能覆盖较大天区，而不必把时间都花在逐一瞄准目标上。
夏威夷大学2006年7月5日的原始公告记载，工程人员在6月下旬拍得恒星测试图像，实现首次试光；6月30日举行落成典礼。此时完整的14亿像素相机仍在制造，试光与整套巡天设备投入科学运行之间还隔着数年的安装和调试。望远镜及围护圆顶由EOS Technologies系统承建，场地施工还由查尔斯·马克斯韦尔担任文化监督。
14亿像素相机的安装与限制
2007年7月，第一台吉像素相机GPC1安装到PS1。保罗·奥纳卡、约翰·汤里等人的仪器报告说明，其焦平面由60块正交转移阵列CCD拼接，配以STARGRASP控制器处理480路输出。像元宽10微米，对应天空约0.26角秒；大幅面图像需要高速网络、并行计算机和稳定的温度控制共同支撑。
2008年报告测得一次完整读出约需7.7秒，当时已在望远镜准直、对准和像质调试中取得约7300次目标曝光。阵列原拟通过双向转移电荷补偿星像晃动，但完整巡天中该模式造成不可接受的背景不均匀，最终PS1巡天把这些器件按普通CCD方式使用。设计功能、试验演示与正式观测配置因此并不完全相同。
2010年进入协作巡天
PS1正式科学运行于2010年5月13日开始，由肯尼斯·钱伯斯担任首席研究员和负责人。建造开发主要获得美国空军研究实验室资助，科学运行则由PS1科学联盟组织和出资。联盟成员包括夏威夷大学、德国马克斯·普朗克天文研究所与地外物理研究所、约翰斯·霍普金斯大学、杜伦大学、爱丁堡大学、贝尔法斯特女王大学，以及台湾中央大学等机构。
主要观测安排包括覆盖赤纬负30度以北天空的3π巡天，以及反复拍摄十个固定天区的中深巡天。五个宽带滤光片g、r、i、z、y记录目标在不同波段的亮度。早期3π方案把曝光成对安排，相隔12至24分钟，为移动天体测量提供时间基线；不同季节的再访则增加长期变化信息。
从图像记录到轨道
观测后的工作分成图像处理与运动识别两层。图像处理流水线IPP产生新出现或变化光源的检测表，移动天体处理系统MOPS再读取各次曝光的目标位置、星等、信噪比及误差，不直接负责原始像素处理。这种分工使仪器伪影、检测效率与轨道连接可以分别检验。
MOPS先把同一夜的检测连接成短弧，再把不同夜的短弧串联起来，尝试求解轨道；不符合轨道要求的组合被排除，合格轨道又用于寻找此前未能配对的检测。候选移动目标还经过人工检查，随后送交国际天文学联合会小行星中心，进入确认和编号程序。
2010 ST3显示早期探测能力
2010年9月16日取得的图像中，PS1发现后来编号为2010 ST3的小行星。同月27日，夏威夷大学宣布这是泛星巡天发现的首个被列为潜在危险目标的天体；两幅相隔约15分钟的图像显示它相对恒星背景移动。这里的分类用于筛选值得追踪的目标，并不表示已经确定发生撞击。
这一早期成果把宽视场相机、重复曝光、软件连接与小行星中心的确认串成了实际观测流程。泛星的研究范围也包括变星、超新星和星系测量；PS1的建立，使原本需要分别处理的天空成像、变化识别与长期资料积累，在同一套巡天系统中开展。