Aquest projecte es va dedicar a l’estudi de dos objectes espacials alhora: el planeta Venus i el cometa de Halley.
Els dies 15 i 21 de desembre de 1984 es van llançar les estacions interplanetàries automàtiques (AMS) Vega-1 i Vega-2 des del cosmodrom BAIKONUR. Els van col·locar en un trajecte de vol a Venus mitjançant un vehicle de llançament Proton-K de quatre etapes.
AMS "Vega-1" i "Vega-2" constaven de dues parts: un vehicle de vol amb una massa de 3170 kg i un vehicle de baixada amb una massa de 1750 kg. La càrrega útil del vehicle de baixada era un vehicle d’aterratge amb una massa de 680 kg i una estació de globus flotant (PAS), la massa de la qual, juntament amb el sistema d’ompliment d’heli, no superava els 110 kg. Aquest últim es va convertir en un element important del projecte. En arribar al planeta, se suposava que PAS s’havia de separar del vehicle de baixada i ascendir a l’atmosfera de Venus. Se suposava que la deriva del PAS es produiria durant 2-5 dies a una altitud de 53-55 km, a la capa ennuvolada del planeta. Els vehicles voladors, després de completar la tasca objectiu (deixar caure els vehicles de baixada), van ser redirigits al cometa de Halley.
El camí cap a Venus ja estava ben dominat per moltes estacions interplanetàries soviètiques, començant per Venera-2 i acabant per Venera-16. Per tant, el vol de les dues estacions de Vega va continuar pràcticament sense complicacions. A la ruta de vol, es van dur a terme investigacions científiques, inclosos l’estudi de camps magnètics interplanetaris, raigs solars i còsmics, raigs X a l’espai, la distribució de components de gas neutres i el registre de partícules de pols. La durada del vol de la Terra a Venus va ser de 178 dies per a l’estació Vega-1 i de 176 dies per a l’estació Vega-2.
Dos dies abans de l'aproximació, el mòdul de descens es va separar de l'estació automàtica "Vega-1", mentre que la mateixa nau espacial (sobrevol) seguia una trajectòria de sobrevol. Aquesta correcció va ser una part integral de la maniobra gravitatòria necessària per al posterior vol cap al cometa de Halley.
L'11 de juny de 1985, el vehicle de baixada de l'estació Vega-1 va entrar a l'atmosfera de Venus per la banda nocturna. Després de separar-ne l’hemisferi superior, en què es plegava la sonda de globus, cada part va realitzar un descens autònom. Pocs minuts després, el globus es va començar a omplir d’heli. Quan l’heli s’escalfava, la sonda flotava fins a l’altitud calculada (53-55 km).
El lander va realitzar un descens en paracaigudes i va transmetre simultàniament informació científica a la sonda espacial Vega-1, seguida de retransmetre la informació a la Terra. 10 minuts després d’entrar a l’atmosfera a 46 km d’altitud, es va deixar caure el paracaigudes de frenada, després del qual es va fer el descens per la solapa aerodinàmica del fre. A 17 km d’altitud, l’atmosfera de Venus va suposar una sorpresa: l’alarma d’aterratge va saltar. Potser la culpa va ser la forta turbulència de l’atmosfera a una altitud de 10-20 km. Els càlculs posteriors van mostrar que un flux de vòrtex sobtat amb una velocitat superior a 30 m / s podria servir de motiu per al funcionament prematur de l'alarma d'aterratge. Però el més important és que aquest dispositiu de senyalització va desencadenar un ciclograma del funcionament dels dispositius a la superfície del planeta, inclòs el dispositiu d’entrada de sòl (GDU). Va resultar que el trepant perforava l’aire, no el sòl de Venus.
Després de 63 minuts de descens, el lander va aterrar a la superfície del planeta a la part baixa de la plana de Rusalka, a l'hemisferi nord. Tot i que la GDU ja no va tenir cap benefici, altres instruments científics van transmetre informació valuosa. La durada de la recepció d'informació del vehicle de baixada després de l'aterratge va ser de 20 minuts. Tanmateix, no va ser el lander el que va cridar l'atenció de tothom. Els científics esperaven el senyal d’una estació de globus flotant. Després d’arribar a l’altitud de deriva, el transmissor es va encendre i els radiotelescopis de tot el món van començar a rebre el senyal. Per garantir la recepció d’informació científica de la sonda de globus, es van crear dues xarxes de radiotelescopis: la soviètica, coordinada per l’Institut de Recerca Espacial de l’Acadèmia de Ciències de l’URSS, i la internacional, coordinada pel CNES (França).
Durant 46 hores, els radiotelescopis de tot el món van rebre un senyal d'una sonda de globus a l'atmosfera de Venus. Durant aquest temps, el PAS, sota la influència del vent, va recórrer la distància d’11.500 km al llarg de l’equador a una velocitat mitjana de 69 m / s, mesurant temperatura, pressió, ràfegues verticals de vent i il·luminació mitjana al llarg del trajecte de vol. El vol PAS va començar des de la zona de mitjanit i va acabar pel costat del dia. El treball amb la primera estació de globus flotant acabava d’acabar i la següent AMS, Vega-2, ja volava fins a Venus. El 13 de juny de 1985 es van separar els vehicles de baixada i de vol, retirant-se a la ruta de vol amb l'ajut del seu propi sistema de propulsió.
El 15 de juny de 1985, com a pla, es van realitzar operacions per entrar al vehicle de baixada a l'atmosfera de Venus i rebre informació d'ella, fins a l'aterratge, separació de l'estació de globus flotant i la seva sortida a l'altitud de deriva. L’única diferència va ser l’activació oportuna de l’indicador d’aterratge en el moment de tocar la superfície. Com a resultat, el dispositiu de presa de sòl va funcionar amb normalitat, cosa que va permetre analitzar el sòl al lloc d’aterratge situat als contraforts del país d’Afrodita (hemisferi sud) a 1600 km del lloc d’aterratge del mòdul de descens Vega-1.
El segon PAS també va derivar a una altitud de 54 km i va cobrir una distància d'11 mil km en 46 hores. Resumint els resultats intermedis del vol de les estacions interplanetàries soviètiques "Vega-1" i "Vega-2", podem dir que va ser possible fer un nou pas qualitatiu en l'exploració de Venus. Amb l'ajut de petites sondes de globus, desenvolupades i fabricades a NPO im. S. A. Lavochkin, la circulació de l'atmosfera del planeta es va estudiar a una altitud de 54-55 km, on la pressió és de 0,5 atmosferes i la temperatura és de + 40 ° C. Aquesta alçada correspon a la part més densa de la capa de núvols de Venus, en la qual, com es va suposar, l’acció dels mecanismes que suporten la rotació ràpida de l’atmosfera d’est a oest al voltant del planeta, l’anomenada super-rotació del atmosfera, s’hauria de manifestar més clarament.
Poc després del pas de Venus, les sondes automatitzades Vega-1 i Vega-2 i la finalització de l’operació PAS el 25 i 29 de juny de 1985, respectivament, van corregir la trajectòria de la nau espacial (sobrevol), amb l’ajut de la qual van van ser dirigides al cometa de Halley. Normalment, les estacions interplanetàries que lliuraven vehicles de descens a l'atmosfera de Venus continuaven volant en una òrbita heliocèntrica, realitzant un programa científic opcional. Aquesta vegada s'havia d'assegurar una reunió amb el cometa de Halley en un moment determinat en un lloc acordat. Per tant, a partir del moment en què el cometa va ser descobert per telescopis terrestres, les seves observacions van ser dutes a terme per observatoris i astrònoms de tot el món. A més, es realitzaven regularment mesures interferomètriques no només per determinar la trajectòria de la nau espacial, sinó també per traçar el curs de l’estació interplanetària europea Giotto, en què se suposava que la reunió amb el cometa s’havia de fer vuit dies després, com part del projecte pilot.
Quan s’acostaven a l’objectiu, es va aclarir la posició relativa de la nau espacial i del cometa. El 10 de febrer de 1986 es va corregir la trajectòria de l’estació Vega-1. Pel que fa a Vega-2, la desviació de la trajectòria especificada va resultar estar dins del rang permès i van decidir abandonar la darrera correcció. Després de realitzar la correcció el 12 de febrer a Vega-1 i el 15 de febrer a Vega-2, les plataformes estabilitzades automàtiques (ASP-G) dels vehicles es van obrir i retirar de la posició de transport respectivament, i el sistema de televisió i ASP -G es van calibrar segons Júpiter. En els dies restants abans de la reunió amb el cometa, es va comprovar el funcionament de l'ASP-G i de tot l'equipament científic.
El 4 de març de 1986, quan la distància de l'estació Vega-1 al cometa de Halley era de 14 milions de km, va tenir lloc la primera sessió de "cometa". Després d’orientar la plataforma cap al nucli del cometa, es va filmar amb una càmera d’angle estret. La propera vegada que es va encendre el 5 de març, la distància al nucli del cometa ja era de 7 milions de km. El clímax de l’expedició va arribar el 6 de març de 1986. 3 hores abans de l'aproximació més propera al cometa, es van activar els instruments científics per al seu estudi. En aquest moment, la distància al cometa era de gairebé 760 mil km. Aquesta és la primera vegada que una sonda espacial està tan a prop d’un cometa.
Tot i això, aquest no era el límit, ja que el Vega-1 s’acostava ràpidament a la destinació del seu viatge. Després d’orientar l’ASP-G cap al nucli del cometa, es va començar a disparar en el mode de seguiment mitjançant informació del sistema de televisió, a més d’estudiar el nucli del cometa i l’embolcall de gas-pols que l’envolta utilitzant tot el conjunt d’equips científics. La informació es va transmetre a la Terra en temps real a una velocitat de 65 kbaud. Les imatges entrants del cometa es van processar immediatament i es van mostrar a les pantalles del Centre de Control de Missió i de l'Institut d'Investigació Espacial. A partir d'aquestes imatges, es va poder estimar la mida del nucli del cometa, la seva forma i reflectivitat, i observar processos complexos a l'interior del coma de gas i pols. L'aproximació màxima de l'estació Vega-1 al cometa va ser de 8879 km.
La durada total de la sessió de vol va ser de 4 hores i 50 minuts. Durant el pas, la sonda va ser fortament afectada per partícules cometàries a una velocitat de col·lisió de 78 km / seg. Com a resultat, la potència de la bateria solar va caure gairebé un 45% i, al final de la sessió, també es va produir un error en l’orientació dels tres eixos del vehicle. El 7 de març es va restablir l’orientació triaxial, cosa que va permetre realitzar un altre cicle d’estudi del cometa de Halley, però des de l’altra banda. En principi, estava previst realitzar dues sessions d'estudi del cometa per l'estació Vega-1 a la sortida, però l'última no es va dur a terme per no interferir amb la segona nau espacial.
El treball amb el segon aparell es va dur a terme de manera similar. La primera sessió de "cometes" es va dur a terme el 7 de març i va passar sense comentaris. Aquest dia, el cometa va ser estudiat per dos dispositius alhora, però des de distàncies diferents. Però a la segona sessió, celebrada el dia internacional de la dona el 8 de març, a causa d’un error puntual, no es van obtenir imatges del cometa. Hi va haver algunes aventures durant la sessió de vol del 9 de març. Va començar de la mateixa manera que la sessió de vol de Vega-1. No obstant això, mitja hora abans de l'aproximació màxima, que era de 8045 km, hi va haver un error en el sistema de control de la plataforma. La situació es va salvar mitjançant l'activació automàtica del bucle de control de còpia de seguretat ASP-G. Com a resultat, el programa per a l'estudi del cometa de Halley es va completar completament. La durada total del vol Vega-2 va ser de 5 hores i 30 minuts.
Tot i que la caiguda de la potència de les bateries solars després de la trobada amb el cometa va ser la mateixa del 45%, això no va evitar dues sessions més d’estudi del cometa a la sortida: els dies 10 i 11 de març. Com a resultat de l'estudi del cometa de Halley per part de les estacions automàtiques soviètiques Vega-1 i Vega-2, es van obtenir resultats científics únics, incloses unes 1.500 imatges. Per primera vegada, les naus espacials van passar a una distància tan propera d’un cometa. Per primera vegada va aconseguir mirar de prop un dels cossos més misteriosos del sistema solar. No obstant això, aquesta no va ser l'única contribució de les estacions Vega-1 i Vega-2 al programa internacional d'estudi del cometa Halley.
Durant el vol de les estacions, fins a l'aproximació més propera al cometa, es van realitzar mesures interferomètriques en el marc del projecte pilot. Això va permetre dur a terme l'estació interplanetària d'Europa occidental "Giotto" a una distància de 605 km del nucli del cometa. És cert, ja a una distància de 1200 km a causa d’una col·lisió amb un fragment de cometa a l’estació, la càmera de televisió va quedar fora de funcionament i la mateixa emissora va perdre la seva orientació. No obstant això, els científics d'Europa occidental van aconseguir obtenir informació científica única.
Les dues estacions interplanetàries japoneses "Susi" i "Sakigake" també van contribuir a l'estudi del cometa de Halley. El primer va volar pel cometa de Halley el 8 de març a una distància de 150 mil quilòmetres i el segon va passar el 10 de març a una distància de 7 milions de quilòmetres.
Els brillants resultats de l'estudi del cometa de Halley per part de les estacions interplanetàries automàtiques "Vega-1", "Vega-2", "Giotto", "Susi" i "Sakigake" van provocar un ampli clam públic internacional. Es va celebrar una conferència internacional dedicada als resultats del projecte a Pàdua (Itàlia).
Tot i que el programa de vol de les estacions automàtiques Vega-1 i Vega-2 es va completar amb el pas del cometa de Halley, van continuar el seu vol en òrbita heliocèntrica, explorant simultàniament les pluges de meteorits dels cometes Deining-Fujikawa, Bisla, Blanpane i el mateix cometa Halley. L’última sessió de comunicació amb l’estació Vega-1 es va celebrar el 30 de gener de 1987. Va registrar el consum complet de nitrogen a les bombones de gas. L'estació "Vega-2" va durar més temps. L'última sessió en què les tripulacions eren a bord es va celebrar el 24 de març de 1987.
