Questo progetto si è rivelato dedicato allo studio di due oggetti spaziali contemporaneamente: il pianeta Venere e la cometa di Halley.
Il 15 e 21 dicembre 1984, le stazioni interplanetarie automatiche (AMS) Vega-1 e Vega-2 furono lanciate dal cosmodromo BAIKONUR. Sono stati posizionati su una traiettoria di volo verso Venere da un veicolo di lancio Proton-K a quattro stadi.
AMS "Vega-1" e "Vega-2" consistevano in due parti: un veicolo di volo con una massa di 3170 kg e un veicolo di discesa con una massa di 1750 kg. Il carico utile del veicolo di discesa era un veicolo da atterraggio con una massa di 680 kg e una stazione a pallone galleggiante (PAS), la cui massa, insieme al sistema di riempimento dell'elio, non superava i 110 kg. Quest'ultimo è diventato un elemento importante del progetto. Dopo aver raggiunto il pianeta, PAS avrebbe dovuto separarsi dal veicolo di discesa e salire nell'atmosfera di Venere. La deriva del PAS avrebbe dovuto svolgersi per 2-5 giorni ad un'altitudine di 53-55 km, nello strato nuvoloso del pianeta. I veicoli volanti, dopo aver completato l'obiettivo (lasciando cadere i veicoli di discesa), sono stati quindi reindirizzati alla cometa di Halley.
La strada per Venere era già ben percorsa da molte stazioni interplanetarie sovietiche, a partire da Venera-2 e terminando con Venera-16. Pertanto, il volo di entrambe le stazioni Vega è proceduto praticamente senza complicazioni. Sulla rotta di volo sono state condotte ricerche scientifiche, compreso lo studio dei campi magnetici interplanetari, dei raggi solari e cosmici, dei raggi X nello spazio, della distribuzione di componenti di gas neutri e della registrazione delle particelle di polvere. La durata del volo dalla Terra a Venere è stata di 178 giorni per la stazione Vega-1 e di 176 giorni per la stazione Vega-2.
Due giorni prima dell'avvicinamento, il modulo di discesa è stato separato dalla stazione automatica "Vega-1", mentre la stessa navicella spaziale (flyby) ha intrapreso una traiettoria di sorvolo. Questa correzione era parte integrante della manovra gravitazionale richiesta per il successivo volo verso la cometa di Halley.
L'11 giugno 1985, il veicolo di discesa della stazione Vega-1 entrò nell'atmosfera di Venere sul lato notturno. Dopo aver separato da esso l'emisfero superiore, in cui era ripiegata la sonda a palloncino, ogni parte ha eseguito una discesa autonoma. Pochi minuti dopo, il pallone iniziò a riempirsi di elio. Quando l'elio si è riscaldato, la sonda ha raggiunto l'altitudine calcolata (53-55 km).
Il lander ha eseguito una discesa con il paracadute e contemporaneamente ha trasmesso informazioni scientifiche alla navicella spaziale Vega-1, quindi ha trasmesso le informazioni alla Terra. 10 minuti dopo essere entrati nell'atmosfera a un'altitudine di 46 km, è stato lanciato il paracadute di frenata, dopodiché è avvenuta la discesa sullo sportello del freno aerodinamico. A 17 km di altitudine, l'atmosfera di Venere ha presentato una sorpresa: è scattato l'allarme di atterraggio. Forse la colpa era della forte turbolenza dell'atmosfera ad altitudini di 10-20 km. Calcoli successivi hanno mostrato che un improvviso flusso di vortici con una velocità superiore a 30 m / s potrebbe servire come motivo per il funzionamento prematuro dell'allarme di atterraggio. Ma soprattutto, questo dispositivo di segnalazione ha innescato un ciclogramma del funzionamento dei dispositivi sulla superficie del pianeta, incluso il dispositivo di aspirazione del suolo (GDU). Si è scoperto che il trapano stava perforando l'aria, non il suolo di Venere.
Dopo 63 minuti di discesa, il lander è atterrato sulla superficie del pianeta nella parte bassa della pianura di Rusalka nell'emisfero settentrionale. Sebbene non vi fosse più alcun beneficio dalla GDU, altri strumenti scientifici fornivano informazioni preziose. La durata della ricezione delle informazioni dal veicolo in discesa dopo l'atterraggio è stata di 20 minuti. Tuttavia, non è stato il lander ad attirare l'attenzione di tutti. Gli scienziati stavano aspettando un segnale da una stazione di palloncini galleggianti. Dopo aver raggiunto l'altitudine di deriva, il trasmettitore si è acceso e i radiotelescopi di tutto il mondo hanno iniziato a ricevere il segnale. Per garantire la ricezione delle informazioni scientifiche dalla sonda a palloncino, sono state create due reti di radiotelescopi: quella sovietica, coordinata dall'Istituto di ricerca spaziale dell'Accademia delle scienze dell'URSS, e quella internazionale, coordinata dal CNES (Francia).
Per 46 ore, i radiotelescopi di tutto il mondo hanno ricevuto un segnale da una sonda a palloncino nell'atmosfera di Venere. Durante questo periodo, il PAS, sotto l'influenza del vento, ha coperto la distanza di 11.500 km lungo l'equatore ad una velocità media di 69 m/s, misurando temperatura, pressione, raffiche verticali di vento e illuminazione media lungo la traiettoria di volo. Il volo PAS è partito dalla zona di mezzanotte ed è finito sul lato diurno. Il lavoro con la prima stazione di palloni galleggiante era appena terminato e il successivo AMS, Vega-2, stava già volando su Venere. Il 13 giugno 1985, i suoi veicoli di discesa e di volo furono separati, con quest'ultimo ritirato sulla traiettoria di volo con l'aiuto del proprio sistema di propulsione.
Il 15 giugno 1985, come progetto, furono effettuate operazioni per entrare nel veicolo di discesa nell'atmosfera di Venere e ricevere informazioni da esso, fino all'atterraggio, alla separazione della stazione del pallone galleggiante e alla sua uscita alla quota di deriva. L'unica differenza era l'attivazione tempestiva dell'indicatore di atterraggio al momento di toccare la superficie. Di conseguenza, il dispositivo di presa del suolo ha funzionato normalmente, il che ha permesso di analizzare il suolo nel sito di atterraggio situato ai piedi della terra di Afrodite (emisfero sud) a 1600 km dal sito di atterraggio del modulo di discesa Vega-1.
Anche il secondo PAS è andato alla deriva a un'altitudine di 54 km e ha coperto una distanza di 11 mila km in 46 ore. Riassumendo i risultati intermedi del volo delle stazioni interplanetarie sovietiche "Vega-1" e "Vega-2", possiamo dire che è stato possibile fare un passo qualitativamente nuovo nell'esplorazione di Venere. Con l'aiuto di piccole sonde a palloncino, sviluppate e prodotte presso NPO im. S. A. Lavochkin, la circolazione dell'atmosfera del pianeta è stata studiata ad un'altitudine di 54-55 km, dove la pressione è di 0,5 atmosfere e la temperatura è di + 40 ° C. Tale altezza corrisponde alla parte più densa dello strato di nubi di Venere, in cui, come si ipotizzava, l'azione dei meccanismi che sostengono la rapida rotazione dell'atmosfera da est a ovest attorno al pianeta, la cosiddetta superrotazione del atmosfera, dovrebbe manifestarsi più chiaramente.
Subito dopo il passaggio di Venere, le sonde automatizzate Vega-1 e Vega-2 e il completamento dell'operazione PAS il 25 e 29 giugno 1985, rispettivamente, hanno corretto la traiettoria della navicella spaziale (flyby), con l'aiuto della quale hanno erano diretti alla cometa di Halley. Di solito, le stazioni interplanetarie che trasportavano veicoli di discesa nell'atmosfera di Venere continuavano a volare in un'orbita eliocentrica, svolgendo un programma scientifico opzionale. Questa volta era necessario garantire un incontro con la cometa di Halley in un dato momento in un luogo concordato. Pertanto, a partire dal momento in cui la cometa è stata scoperta dai telescopi terrestri, le sue osservazioni sono state effettuate da osservatori e astronomi di tutto il mondo. Inoltre, venivano regolarmente effettuate misurazioni interferometriche non solo per determinare la traiettoria della navicella stessa, ma anche per tracciare la rotta della stazione interplanetaria europea Giotto, in cui l'incontro con la cometa avrebbe dovuto avvenire 8 giorni dopo, come parte del progetto pilota.
Mentre si avvicinavano al bersaglio, è stata chiarita la posizione relativa del veicolo spaziale e della cometa. Il 10 febbraio 1986 fu corretta la traiettoria della stazione Vega-1. Per quanto riguarda Vega-2, la deviazione dalla traiettoria specificata si è rivelata all'interno dell'intervallo consentito e hanno deciso di abbandonare l'ultima correzione. Dopo la correzione effettuata il 12 febbraio su Vega-1 e il 15 febbraio su Vega-2, sono state rispettivamente aperte e rimosse dalla posizione di trasporto le piattaforme stabilizzate automatiche (ASP-G) dei veicoli, e l'impianto televisivo e l'ASP -G sono stati calibrati secondo Giove. Nei giorni rimanenti prima dell'incontro con la cometa, è stato verificato il funzionamento dell'ASP-G e di tutte le attrezzature scientifiche.
Il 4 marzo 1986, quando la distanza dalla stazione Vega-1 alla cometa di Halley era di 14 milioni di km, ebbe luogo la prima sessione di "cometa". Dopo aver puntato la piattaforma verso il nucleo della cometa, è stato filmato con una telecamera ad angolo stretto. Alla successiva accensione, il 5 marzo, la distanza dal nucleo della cometa era già di 7 milioni di km. Il culmine della spedizione arrivò il 6 marzo 1986. 3 ore prima del massimo avvicinamento alla cometa, sono stati accesi gli strumenti scientifici per il suo studio. In questo momento, la distanza dalla cometa era di quasi 760 mila km. Questa è la prima volta che un veicolo spaziale è così vicino a una cometa.
Tuttavia, questo non era il limite, poiché il Vega-1 si stava rapidamente avvicinando alla destinazione del suo viaggio. Dopo aver puntato l'ASP-G sul nucleo della cometa, le riprese sono iniziate in modalità tracking utilizzando le informazioni del sistema televisivo, oltre a studiare il nucleo della cometa e l'involucro di gas e polvere che lo circonda utilizzando l'intero set di attrezzature scientifiche. Le informazioni sono state trasmesse alla Terra in tempo reale a una velocità di 65 kbaud. Le immagini in arrivo della cometa sono state immediatamente elaborate e visualizzate sugli schermi del Mission Control Center e dello Space Research Institute. Da queste immagini è stato possibile stimare le dimensioni del nucleo della cometa, la sua forma e riflettività, e osservare processi complessi all'interno del coma di gas e polveri. L'avvicinamento massimo della stazione Vega-1 con la cometa è stato di 8879 km.
La durata totale della sessione di volo è stata di 4 ore e 50 minuti. Durante il passaggio, la navicella è stata fortemente colpita da particelle comete a una velocità di collisione di 78 km/sec. Di conseguenza, la potenza della batteria solare è diminuita di quasi il 45% e alla fine della sessione si è verificato anche un guasto dell'orientamento a tre assi del veicolo. Il 7 marzo è stato ripristinato l'orientamento triassiale, che ha permesso di eseguire un altro ciclo di studio della cometa di Halley, ma dall'altra parte. In linea di principio, era previsto di condurre due sessioni di studio della cometa dalla stazione Vega-1 alla partenza, ma l'ultima non è stata eseguita per non interferire con la seconda navicella.
Il lavoro con il secondo apparato è stato eseguito in modo simile. La prima sessione della "cometa" si è svolta il 7 marzo ed è passata senza commenti. In questo giorno, la cometa è stata studiata da due dispositivi contemporaneamente, ma da distanze diverse. Ma nella seconda sessione, tenutasi in occasione della Giornata internazionale della donna l'8 marzo, a causa di un errore di puntamento, non sono state ottenute immagini della cometa. Ci sono state alcune avventure durante la sessione di volo del 9 marzo. È iniziata allo stesso modo della sessione di volo di Vega-1. Tuttavia, mezz'ora prima dell'avvicinamento massimo, che era di 8045 km, si è verificato un guasto nel sistema di controllo della piattaforma. La situazione è stata salvata dall'attivazione automatica del loop di controllo di backup ASP-G. Di conseguenza, il programma per lo studio della cometa di Halley è stato completamente completato. La durata totale del volo Vega-2 è stata di 5 ore e 30 minuti.
Sebbene il calo della potenza delle batterie solari dopo l'incontro con la cometa sia stato lo stesso del 45%, ciò non ha impedito altre due sessioni di studio della cometa alla partenza, il 10 e l'11 marzo. Come risultato dello studio della cometa di Halley da parte delle stazioni automatiche sovietiche Vega-1 e Vega-2, sono stati ottenuti risultati scientifici unici, tra cui circa 1.500 immagini. Per la prima volta, un veicolo spaziale è passato a una distanza così ravvicinata da una cometa. Per la prima volta è riuscito a guardare da vicino uno dei corpi più misteriosi del sistema solare. Tuttavia, questo non è stato l'unico contributo delle stazioni Vega-1 e Vega-2 al programma internazionale per lo studio della cometa di Halley.
Durante il volo delle stazioni, fino al loro massimo avvicinamento alla cometa, sono state effettuate misurazioni interferometriche nell'ambito del progetto Pilot. Ciò ha permesso di realizzare la stazione interplanetaria dell'Europa occidentale "Giotto" a una distanza di 605 km dal nucleo della cometa. È vero, già a una distanza di 1200 km a causa di una collisione con un frammento di cometa alla stazione, la telecamera si è guastata e la stazione stessa ha perso il suo orientamento. Tuttavia, gli scienziati dell'Europa occidentale sono riusciti a ottenere informazioni scientifiche uniche.
Allo studio della cometa di Halley hanno contribuito anche le due stazioni interplanetarie giapponesi "Susi" e "Sakigake". Il primo è volato vicino alla cometa di Halley l'8 marzo a una distanza di 150 mila km, e il secondo è passato il 10 marzo a una distanza di 7 milioni di km.
I brillanti risultati dello studio della cometa di Halley da parte delle stazioni interplanetarie automatiche "Vega-1", "Vega-2", "Giotto", "Susi" e "Sakigake" hanno suscitato un'ampia protesta pubblica internazionale. Si è tenuta a Padova (Italia) una conferenza internazionale dedicata ai risultati del progetto.
Sebbene il programma di volo delle stazioni automatiche Vega-1 e Vega-2 sia stato completato con il passaggio della cometa di Halley, hanno continuato il loro volo in orbita eliocentrica, esplorando contemporaneamente gli sciami meteorici delle comete Deining-Fujikawa, Bisla, Blanpane e la stessa cometa Halley. L'ultima sessione di comunicazione con la stazione Vega-1 si è tenuta il 30 gennaio 1987. Ha registrato il consumo completo di azoto nelle bombole di gas. La stazione "Vega-2" è durata più a lungo. L'ultima sessione in cui gli equipaggi erano a bordo si è tenuta il 24 marzo 1987.
