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1990年，美國宇航局的旅行者1號宇宙飛船在其飛出太陽系的旅程中短暫地回望，捕捉到了遙遠地球的景象。卡爾·薩根稱之為“暗淡藍點”。從超過60億公里之外，超出冥王星軌道的地方，我們的星球甚至可見，這似乎令人驚歎。但關於這張影像最令人驚歎的事情是，即使從如此遙遠的地方，人們也能瞭解地球。凝視著那個暗淡的藍點，測量其波動的亮度和顏色，一位聰明的觀察者可以辨別出我們的星球有云、海洋、大陸，甚至可能有一個生機勃勃的生物圈。
正如地球在那張標誌性影像中那樣渺小而微弱，如果從更遙遠的星際空間觀察，它將更加渺小和微弱，幾乎淹沒在比太陽亮一百億倍的光芒中——有點像螢火蟲在巨大的探照燈旁飛舞。天文學家已經透過更間接的方式發現了已知的數千顆系外行星中的幾乎所有行星，他們觀察恆星是否會因看不見的世界的隨行而週期性地擺動或變暗。
為了真正區分那些行星螢火蟲和它們的恆星探照燈，為了瞥見我們銀河系鄰域中可能存在的所有暗淡藍點，你可能需要在太空中建造一個非常龐大且極其昂貴的天文臺。然而，如果你願意冒險，並且只尋找圍繞附近恆星的精心挑選樣本週圍的外星地球，你可能會幸運地使用一個更小巧、更經濟實惠的太空望遠鏡。
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數量級估計表明，一臺帶有8米鏡面的望遠鏡可以觸及一千顆恆星；一臺4米的望遠鏡可能讓你觀察大約一百顆恆星。兩者都仍然牢牢地處於數十億美元的專案領域。但是，如果定製一臺望遠鏡，專門用於拍攝可能存在於不太熱、不太冷的宜居軌道上的類地行星，這些行星位於太陽系最鄰近的恆星系統，即雙星半人馬座α星A和半人馬座α星B中，情況又會如何呢？那個太空望遠鏡需要多大，成本可能多少？答案可能會讓你感到驚訝。
根據美國宇航局艾姆斯研究中心（位於加利福尼亞州）的兩位研究科學家魯斯蘭·貝利科夫和愛德華多·本德克的說法，一臺45公斤重的太空望遠鏡，配備30至45釐米的鏡面，就足以提供半人馬座α星A或B宜居帶中岩石行星的影像。這比你在Amazon.com上可以買到的一些望遠鏡還要小，儘管你還不能直接購買現成的行星成像太空天文臺。貝利科夫、本德克及其合作者將這個概念稱為ACESat——半人馬座α星系外行星衛星——並已將其提交給美國宇航局，以響應該機構2014年10月的小型探測器任務提案徵集，這些任務的預算上限為1.75億美元。如果被選中，該任務將準備在2020年底前發射。
正如這對搭檔在最近於華盛頓州西雅圖舉行的美國天文學會會議上背靠背的公開演講中所解釋的那樣，ACESat的小尺寸和相對較低的成本在很大程度上是由於一次宇宙意外事件。除了我們自己的太陽之外，半人馬座α星A和B是地球天空中最亮的類太陽恆星，這要歸功於它們異常靠近我們——相對而言只有一箭之遙，大約4.4光年遠。這兩顆恆星的亮度也意味著它們所擁有的任何行星也應該相對明亮。根據貝利科夫的說法，半人馬座α星系中的一面地球鏡子在反射光中將比附近恆星周圍的暗淡藍點的“典型情況”亮大約一百倍。亮度的提升將使半人馬座α星宜居帶中的世界更容易成像，前提是首先能夠以某種方式解釋和消除汙染的星光。
ACESat將攜帶一種稱為相位感應幅度調製日冕儀的裝置，這是一種旨在高效阻擋星光的儀器，以便可以看到伴隨行星的微弱得多的光。然而，所有日冕儀都傾向於將少量雜散星光洩漏到望遠鏡中，而且大多數日冕儀都僅設計為一次消除一顆恆星的光，而不是兩顆，例如半人馬座α星系統所需的那樣。ACESat還將攜帶一面較小的、計算機控制的可變形鏡，以即時校正洩漏，快速改變鏡子的形狀，使兩顆恆星的混合光偏離其行星探測器。即便如此，雜散的恆星光子仍然會洩漏進來，數量足以潛在地掩蓋甚至偽裝成行星。ACESat解決最後這個挑戰的方案本質上是在為期兩年的任務中不間斷地凝視這兩顆恆星，拍攝20,000張20分鐘的曝光照片，然後可以使用影像處理軟體將這些照片組合起來並去除光子噪聲。
“這是一個需要完成的高風險/高回報的任務，”亞利桑那大學圖森分校的天體物理學家奧利維爾·蓋恩說，他發明了ACESat將使用的日冕儀種類。“如果半人馬座α星沒有宜居行星，那麼這裡的科學回報就非常小，但在這種情況下，嘗試一下是有意義的，僅僅因為這個系統比其他恆星更容易觀察。這有可能成為一個改變遊戲規則的因素，而且我們還可以測試我們無論如何都需要用於未來更大任務的技術。”
在他的演示中，貝利科夫展示了ACESat的影像處理技術，展示了虛擬的金星、地球和火星的彩色點如何從數千幀閃爍的模擬星光中緩慢地凝聚在半人馬座α星B周圍。每個行星在ACESat觀測中的五個不同波長上的亮度變化將有助於揭示基本細節，例如每個世界是否擁有大氣層，甚至地表是否有液態水。即便如此，ACESat適度的能力也無法探測到明顯的生命跡象，例如來自光合植物的氧氣，這些氧氣充滿了地球的空氣。“重點是，這是一個探路者，看看半人馬座α星周圍是否有行星，”貝利科夫說。“然後更大的任務可以輕鬆地進行後續光譜學研究”，以尋找生命。
一些科學家已經相信我們最近的鄰近恆星系統擁有行星。幾十年來，理論家們一直懷疑行星很難在雙星系統中形成，但觀察家們近年來透過發現一個又一個擁有雙太陽的世界的例子證明他們是錯誤的。軌道動力學仍然限制了半人馬座α星周圍可能存在的事物——在距離地球-太陽距離約2.5倍以外的行星軌道在任何一顆恆星周圍都將是不穩定的，而早期的調查已經排除了任何近距離氣態巨行星的存在。2012年，一個行星搜尋團隊監測半人馬座α星B，尋找任何行星引起的擺動，聲稱該恆星擁有一顆地球質量的世界，其軌道炙熱，週期為3天，儘管那個臨界探測結果尚未得到其他競爭團隊的證實。即使那個世界確實存在，它也太靠近它的恆星，以至於無法被ACESat成像。
美國宇航局戈達德太空飛行中心（位於馬里蘭州格林貝爾特）的研究科學家肖恩·多馬加爾-戈德曼說：“我們已經很幸運擁有緊鄰的半人馬座α星，但對於像ACESat這樣的小型任務來說，要想在那裡找到任何東西，我們必須更加幸運。”“我們正在尋找一個像地球一樣的世界，它可以孕育一個全球生物圈，我們可以跨星際距離探測到它。那是頭獎，你用望遠鏡觀察的每顆恆星實際上都是一次中獎機會。這種僅針對一個恆星系統的任務相當於購買一張彩票的低成本賭注。”
貝利科夫懷疑賠率可能明顯高於此，他指出，最近的一些估計表明，大約一半的恆星可能在其宜居帶中擁有岩石、潛在的類地行星。“這意味著在這些恆星中的至少一顆周圍可能存在類似地球的東西，”貝利科夫說。在他看來，ACESat找到另一個暗淡藍點的機會“可能高於哥倫布發現美洲的機會。”