Dit project bleek te zijn gewijd aan de studie van twee ruimteobjecten tegelijk - de planeet Venus en de komeet van Halley.
Op 15 en 21 december 1984 werden de automatische interplanetaire stations (AMS) Vega-1 en Vega-2 gelanceerd vanaf het BAIKONUR-kosmodrome. Ze werden op een vliegroute naar Venus geplaatst door een viertraps Proton-K draagraket.
AMS "Vega-1" en "Vega-2" bestonden uit twee delen - een vluchtvoertuig met een massa van 3170 kg en een afdalingsvoertuig met een massa van 1750 kg. De nuttige lading van het afdalingsvoertuig was een landingsvoertuig met een massa van 680 kg en een drijvend ballonstation (PAS), waarvan de massa, samen met het heliumvulsysteem, niet meer dan 110 kg bedroeg. Dit laatste werd een belangrijk onderdeel van het project. Bij het bereiken van de planeet zou PAS zich afscheiden van het afdalingsvoertuig en opstijgen in de atmosfeer van Venus. De PAS-drift zou 2-5 dagen plaatsvinden op een hoogte van 53-55 km, in de bewolkte laag van de planeet. De vliegende voertuigen werden, na het voltooien van de doeltaak (het laten vallen van de afdalingsvoertuigen), vervolgens doorgestuurd naar de komeet van Halley.
De weg naar Venus was al goed onder de knie door veel Sovjet interplanetaire stations, beginnend met Venera-2 en eindigend met Venera-16. Daarom verliep de vlucht van beide Vega-stations vrijwel zonder complicaties. Op de vliegroute is wetenschappelijk onderzoek gedaan, onder meer naar de studie van interplanetaire magnetische velden, zonne- en kosmische straling, röntgenstraling in de ruimte, de verdeling van neutrale gascomponenten en de registratie van stofdeeltjes. De duur van de vlucht van de aarde naar Venus was 178 dagen voor het Vega-1-station en 176 dagen voor het Vega-2-station.
Twee dagen voor de nadering werd de daalmodule gescheiden van het automatische station "Vega-1", terwijl het ruimtevaartuig (flyby) zelf op een flyby-traject ging. Deze correctie was een integraal onderdeel van de zwaartekrachtmanoeuvre die nodig was voor de daaropvolgende vlucht naar de komeet van Halley.
Op 11 juni 1985 kwam het afdalingsvoertuig van het Vega-1-station de atmosfeer van Venus binnen aan de nachtzijde. Na het scheiden van de bovenste hemisfeer, waarin de ballonsonde was gevouwen, voerde elk onderdeel een autonome afdaling uit. Een paar minuten later begon de ballon te worden gevuld met helium. Terwijl het helium opwarmde, dreef de sonde naar de berekende hoogte (53-55 km).
De lander deed een parachute-afdaling en stuurde tegelijkertijd wetenschappelijke informatie naar het Vega-1-ruimtevaartuig, gevolgd door de informatie door te geven aan de aarde. 10 minuten na binnenkomst in de atmosfeer op een hoogte van 46 km werd de remparachute gedropt, waarna de afdaling plaatsvond op de aerodynamische remklep. Op 17 km hoogte bood de atmosfeer van Venus een verrassing: het landingsalarm ging af. Misschien was de fout de sterke turbulentie van de atmosfeer op een hoogte van 10-20 km. Daaropvolgende berekeningen toonden aan dat een plotselinge vortexstroming met een snelheid van meer dan 30 m/s de reden zou kunnen zijn voor het voortijdig in werking treden van het landingsalarm. Maar het belangrijkste was dat dit signaalapparaat een cyclogram activeerde van de werking van apparaten op het aardoppervlak, inclusief het grondopnameapparaat (GDU). Het bleek dat de boor de lucht boorde, niet de grond van Venus.
Na 63 minuten afdaling landde de lander op het aardoppervlak in het laaggelegen deel van de Rusalka-vlakte op het noordelijk halfrond. Hoewel er geen voordeel meer was van de GDU, brachten andere wetenschappelijke instrumenten waardevolle informatie over. De duur van het ontvangen van informatie van het dalende voertuig na de landing was 20 minuten. Het was echter niet de lander die ieders aandacht trok. Wetenschappers wachtten op een signaal van een drijvend ballonstation. Nadat de drifthoogte was bereikt, ging de zender aan en begonnen radiotelescopen over de hele wereld het signaal te ontvangen. Om de ontvangst van wetenschappelijke informatie van de ballonsonde te garanderen, werden twee radiotelescoopnetwerken gecreëerd: het Sovjetnetwerk, gecoördineerd door het Space Research Institute van de USSR Academy of Sciences, en het internationale netwerk, gecoördineerd door CNES (Frankrijk).
Gedurende 46 uur ontvingen radiotelescopen over de hele wereld een signaal van een ballonsonde in de atmosfeer van Venus. Gedurende deze tijd legde de PAS, onder invloed van de wind, de afstand van 11.500 km langs de evenaar af met een gemiddelde snelheid van 69 m / s, waarbij temperatuur, druk, verticale windstoten en gemiddelde verlichting langs de vliegroute werden gemeten. De PAS-vlucht startte vanuit het middernachtelijk gebied en eindigde aan de dagzijde. Het werk met het eerste drijvende ballonstation was net klaar en de volgende AMS, Vega-2, vloog al naar Venus. Op 13 juni 1985 werden de afdalings- en vluchtvoertuigen gescheiden, waarbij de laatste met behulp van zijn eigen voortstuwingssysteem naar de vliegbaan werd teruggetrokken.
Op 15 juni 1985 werden, als blauwdruk, operaties uitgevoerd om het afdalingsvoertuig in de atmosfeer van Venus te brengen en informatie ervan te ontvangen, tot aan de landing, scheiding van het drijvende ballonstation en zijn vertrek naar de drifthoogte. Het enige verschil was het tijdig activeren van de landingsindicator op het moment van het aanraken van het oppervlak. Als gevolg hiervan werkte het grondopname-apparaat normaal, wat het mogelijk maakte om de grond te analyseren op de landingsplaats in de uitlopers van het land van Aphrodite (zuidelijk halfrond) 1600 km van de landingsplaats van de Vega-1-daalmodule.
De tweede PAS dreef ook op een hoogte van 54 km en legde een afstand van 11 duizend km af in 46 uur. Als we de tussentijdse resultaten van de vlucht van de Sovjet-interplanetaire stations "Vega-1" en "Vega-2" samenvatten, kunnen we zeggen dat het mogelijk was om een kwalitatief nieuwe stap te zetten in de verkenning van Venus. Met behulp van kleine ballonsondes, ontwikkeld en geproduceerd bij NPO im. SA Lavochkin, de circulatie van de atmosfeer van de planeet werd bestudeerd op een hoogte van 54-55 km, waar de druk 0,5 atmosfeer is en de temperatuur + 40 ° C is. Deze hoogte komt overeen met het dichtste deel van de wolkenlaag van Venus, waarin, zoals werd aangenomen, de werking van de mechanismen die de snelle rotatie van de atmosfeer van oost naar west rond de planeet ondersteunen, de zogenaamde superrotatie van de sfeer, moet duidelijker tot uiting komen.
Kort na de passage van Venus corrigeerden de geautomatiseerde sondes Vega-1 en Vega-2 en de voltooiing van de PAS-operatie op respectievelijk 25 en 29 juni 1985 het traject van het ruimtevaartuig (flyby), met behulp waarvan ze werden gericht op de komeet van Halley. Gewoonlijk bleven interplanetaire stations die afdalingsvoertuigen naar de atmosfeer van Venus leverden vliegen in een heliocentrische baan, waarbij ze een optioneel wetenschappelijk programma uitvoerden. Deze keer was het nodig om een ontmoeting met de komeet van Halley op een bepaald tijdstip en op een afgesproken plaats te verzekeren. Daarom werden vanaf het moment dat de komeet werd ontdekt door telescopen op de grond, de waarnemingen uitgevoerd door observatoria en astronomen over de hele wereld. Bovendien werden regelmatig interferometrische metingen uitgevoerd, niet alleen om de baan van het ruimtevaartuig zelf te bepalen, maar ook om de koers van het Europese interplanetaire station Giotto uit te zetten, waar de ontmoeting met de komeet 8 dagen later zou plaatsvinden, zoals onderdeel van het proefproject.
Toen ze het doel naderden, werd de relatieve positie van het ruimtevaartuig en de komeet opgehelderd. Op 10 februari 1986 werd het traject van het Vega-1-station gecorrigeerd. Wat Vega-2 betreft, de afwijking van het gespecificeerde traject bleek binnen het toegestane bereik te liggen en ze besloten de laatste correctie op te geven. Nadat de correctie was uitgevoerd op 12 februari op Vega-1 en op 15 februari op Vega-2, werden de automatisch gestabiliseerde platforms (ASP-G) van de voertuigen respectievelijk geopend en verwijderd uit de transportstand, en het televisiesysteem en ASP -G werden gekalibreerd volgens Jupiter. In de dagen voorafgaand aan de ontmoeting met de komeet werd de werking van de ASP-G en alle wetenschappelijke apparatuur gecontroleerd.
Op 4 maart 1986, toen de afstand van het Vega-1-station tot de komeet van Halley 14 miljoen km was, vond de eerste 'komeet'-sessie plaats. Nadat het platform op de kern van de komeet was gericht, werd het gefilmd met een smalhoekcamera. De volgende keer dat hij op 5 maart werd ingeschakeld, was de afstand tot de kern van de komeet al 7 miljoen km. Het hoogtepunt van de expeditie kwam op 6 maart 1986. 3 uur voor de dichtste nadering van de komeet werden wetenschappelijke instrumenten ingeschakeld voor zijn studie. Op dit moment was de afstand tot de komeet bijna 760 duizend km. Dit is de eerste keer dat een ruimtevaartuig zo dicht bij een komeet is geweest.
Dit was echter niet de limiet, aangezien de Vega-1 snel de bestemming van zijn reis naderde. Nadat de ASP-G op de kern van de komeet was gericht, begon het fotograferen in de volgmodus met behulp van informatie van het televisiesysteem, evenals het bestuderen van de kern van de komeet en het gas-stofomhulsel eromheen met behulp van de volledige set wetenschappelijke apparatuur. Informatie werd in realtime met een snelheid van 65 kbaud naar de aarde verzonden. De binnenkomende beelden van de komeet werden onmiddellijk verwerkt en weergegeven op schermen in het Mission Control Center en het Space Research Institute. Op basis van deze afbeeldingen was het mogelijk om de grootte van de kern van de komeet, zijn vorm en reflectiviteit te schatten, en om complexe processen in het gas- en stofcoma waar te nemen. De maximale nadering van het Vega-1-station met de komeet was 8879 km.
De totale duur van de vliegsessie was 4 uur 50 minuten. Tijdens de passage werd het ruimtevaartuig sterk beïnvloed door komeetdeeltjes met een botssnelheid van 78 km/sec. Als gevolg hiervan daalde het vermogen van de zonnebatterij met bijna 45% en aan het einde van de sessie was er ook een storing in de drie-assige oriëntatie van het voertuig. Op 7 maart was de drieassige oriëntatie hersteld, wat het mogelijk maakte om nog een cyclus van het bestuderen van de komeet van Halley uit te voeren, maar dan vanaf de andere kant. In principe was het de bedoeling om bij vertrek twee sessies van het bestuderen van de komeet door het Vega-1-station uit te voeren, maar de laatste werd niet uitgevoerd om het tweede ruimtevaartuig niet te hinderen.
Het werk met het tweede apparaat werd op een vergelijkbare manier uitgevoerd. De eerste "komeet"-sessie werd uitgevoerd op 7 maart en werd zonder commentaar doorgegeven. Op deze dag werd de komeet door twee apparaten tegelijk bestudeerd, maar vanaf verschillende afstanden. Maar in de tweede sessie, gehouden op Internationale Vrouwendag op 8 maart, werden vanwege een aanwijsfout geen beelden van de komeet verkregen. Er waren wat avonturen tijdens de vliegsessie op 9 maart. Het begon op dezelfde manier als de vliegsessie van Vega-1. Echter, een half uur voor de maximale nadering, die 8045 km bedroeg, was er een storing in de platformbesturing. De situatie werd gered door de automatische activering van de ASP-G back-up regellus. Als gevolg hiervan was het programma voor de studie van de komeet van Halley volledig voltooid. De totale duur van de Vega-2 vlucht was 5 uur en 30 minuten.
Hoewel de afname van het vermogen van zonnebatterijen na de ontmoeting met de komeet dezelfde 45% was, belette dit niet dat nog twee sessies van het bestuderen van de komeet bij vertrek - op 10 en 11 maart - niet werden voorkomen. Als resultaat van de studie van de komeet van Halley door de Sovjet automatische stations Vega-1 en Vega-2, werden unieke wetenschappelijke resultaten verkregen, waaronder ongeveer 1.500 afbeeldingen. Voor het eerst passeerde een ruimtevaartuig op zo'n korte afstand van een komeet. Het is voor het eerst gelukt om van dichtbij naar een van de meest mysterieuze lichamen in het zonnestelsel te kijken. Dit was echter niet de enige bijdrage van de Vega-1- en Vega-2-stations aan het internationale programma voor het bestuderen van de komeet van Halley.
Tijdens de vlucht van de stations, tot hun dichtste nadering tot de komeet, werden interferometrische metingen uitgevoerd in het kader van het Pilot-project. Dit maakte het mogelijk om het West-Europese interplanetaire station "Giotto" uit te voeren op een afstand van 605 km van de kern van de komeet. Toegegeven, al op een afstand van 1200 km als gevolg van een botsing met een komeetfragment op het station, viel de televisiecamera uit en verloor het station zelf zijn oriëntatie. Toch wisten West-Europese wetenschappers unieke wetenschappelijke informatie te verkrijgen.
De twee Japanse interplanetaire stations "Susi" en "Sakigake" hebben ook bijgedragen aan de studie van de komeet van Halley. De eerste van hen vloog op 8 maart langs de komeet van Halley op een afstand van 150 duizend km, en de tweede passeerde op 10 maart op een afstand van 7 miljoen km.
De schitterende resultaten van de studie van de komeet van Halley door de automatische interplanetaire stations "Vega-1", "Vega-2", "Giotto", "Susi" en "Sakigake" veroorzaakten een brede internationale publieke verontwaardiging. Een internationale conferentie gewijd aan de resultaten van het project werd gehouden in Padua (Italië).
Hoewel het vluchtprogramma van de automatische stations Vega-1 en Vega-2 werd voltooid met de passage van de komeet van Halley, zetten ze hun vlucht voort in een heliocentrische baan en verkenden ze tegelijkertijd de meteorenregen van kometen Deining-Fujikawa, Bisla, Blanpane en dezelfde komeet Halley. De laatste communicatiesessie met het Vega-1-station vond plaats op 30 januari 1987. Het registreerde het volledige stikstofverbruik in gasflessen. Station "Vega-2" duurde langer. De laatste sessie waarin de bemanningen aan boord waren, vond plaats op 24 maart 1987.