Šis projekts izrādījās veltīts divu kosmosa objektu - planētas Venēras un Halija komētas - izpētei.
1984. gada 15. un 21. decembrī no kosmodroma BAIKONUR tika palaistas automātiskās starpplanētu stacijas (AMS) Vega-1 un Vega-2. Tos četru pakāpju nesējraķete Proton-K novietoja lidojuma ceļā uz Venēru.
AMS "Vega-1" un "Vega-2" sastāvēja no divām daļām-lidmašīnas ar masu 3170 kg un nolaišanās transportlīdzekļa ar masu 1750 kg. Nolaišanās transportlīdzekļa kravnesība bija nosēšanās transportlīdzeklis ar masu 680 kg un peldošo gaisa balonu staciju (PAS), kuras masa kopā ar hēlija uzpildes sistēmu nebija lielāka par 110 kg. Pēdējais kļuva par svarīgu projekta elementu. Sasniedzot planētu, PAS vajadzēja atdalīties no nolaišanās transportlīdzekļa un pacelties Venēras atmosfērā. PAS dreifam vajadzēja notikt 2-5 dienas 53-55 km augstumā, planētas mākoņainajā slānī. Lidojošie transportlīdzekļi pēc mērķa uzdevuma izpildes (nolaišanās transportlīdzekļu nomest) tika novirzīti uz Halija komētu.
Ceļu uz Venēru jau labi apguva daudzas padomju starpplanētu stacijas, sākot ar Venera-2 un beidzot ar Venera-16. Tāpēc abu Vega staciju lidojums noritēja praktiski bez sarežģījumiem. Lidojuma maršrutā tika veikti zinātniski pētījumi, tostarp pētīti starpplanētu magnētiskie lauki, saules un kosmiskie stari, rentgena stari kosmosā, neitrālu gāzu komponentu sadalījums, kā arī putekļu daļiņu reģistrācija. Lidojuma ilgums no Zemes uz Venēru stacijai Vega-1 bija 178 dienas, bet stacijai Vega-2-176 dienas.
Divas dienas pirms tuvošanās nolaišanās modulis tika atdalīts no automātiskās stacijas "Vega-1", savukārt pats kosmosa kuģis (lidojošais) devās pa lidojuma trajektoriju. Šī korekcija bija neatņemama gravitācijas manevra sastāvdaļa, kas nepieciešama nākamajam lidojumam uz Halija komētu.
1985. gada 11. jūnijā stacijas Vega-1 nolaišanās transportlīdzeklis ienāca Veneras atmosfērā nakts pusē. Pēc augšējās puslodes atdalīšanas no tās, kurā tika salocīta balona zonde, katra daļa veica autonomu nolaišanos. Pēc dažām minūtēm balonu sāka pildīt ar hēliju. Hēlijam sasilstot, zonde peldēja līdz aprēķinātajam augstumam (53–55 km).
Lidmašīna veica nolaišanos ar izpletni un vienlaikus nosūtīja zinātnisko informāciju uz kosmosa kuģi Vega-1, kam sekoja informācijas pārnešana uz Zemi. 10 minūtes pēc nokļūšanas atmosfērā 46 km augstumā tika nomests bremžu izpletnis, pēc kura nolaišanās notika uz aerodinamiskā bremžu atloka. 17 km augstumā Venēras atmosfēra sagādāja pārsteigumu: atskanēja nosēšanās signalizācija. Varbūt vaina bija atmosfēras spēcīgajā turbulencē 10-20 km augstumā. Turpmākie aprēķini parādīja, ka pēkšņa virpuļplūsma, kuras ātrums pārsniedz 30 m / s, varētu kalpot par iemeslu nosēšanās trauksmes priekšlaicīgai darbībai. Bet pats galvenais - šī signalizācijas ierīce izraisīja planētas virsmas ierīču darbības ciklogrammu, ieskaitot augsnes ieplūdes ierīci (GDU). Izrādījās, ka urbis urbj gaisu, nevis Venēras augsni.
Pēc 63 minūšu nolaišanās nolaišanās nolaidās uz planētas virsmas Rusalkas līdzenuma zemā daļā ziemeļu puslodē. Lai gan no GDU vairs nebija nekāda labuma, citi zinātniskie instrumenti sniedza vērtīgu informāciju. Informācijas saņemšana no nolaišanās transportlīdzekļa pēc nosēšanās bija 20 minūtes. Tomēr ne jau piezemētājs piesaistīja visu uzmanību. Zinātnieki gaidīja signālu no peldošās gaisa balonu stacijas. Pēc drifta augstuma sasniegšanas raidītājs ieslēdzās, un radioteleskopi visā pasaulē sāka uztvert signālu. Lai nodrošinātu zinātniskās informācijas uztveršanu no gaisa balona zondes, tika izveidoti divi radioteleskopu tīkli: padomju tīkls, ko koordinē PSRS Zinātņu akadēmijas Kosmosa izpētes institūts, un starptautiskais, ko koordinē CNES (Francija).
46 stundas radioteleskopi visā pasaulē saņēma signālu no gaisa balona zondes Venēras atmosfērā. Šajā laikā PAS vēja ietekmē veica 11 500 km attālumu gar ekvatoru ar vidējo ātrumu 69 m / s, mērot temperatūru, spiedienu, vertikālās vēja brāzmas un vidējo apgaismojumu visā lidojuma trajektorijā. PAS lidojums sākās no pusnakts zonas un beidzās dienas pusē. Darbs ar pirmo peldošo gaisa balonu staciju bija tikko beidzies, un nākamā AMS Vega-2 jau lidoja līdz Venērai. 1985. gada 13. jūnijā tās nolaišanās un lidojuma transportlīdzekļi tika atdalīti, un pēdējie ar savas vilces sistēmas palīdzību tika atvilkti uz lidojuma trajektoriju.
1985. gada 15. jūnijā kā plāns tika veiktas operācijas, lai nokļūtu nolaišanās transportlīdzeklī Venēras atmosfērā un saņemtu no tā informāciju līdz nolaišanās brīdim, peldošās gaisa balonu stacijas atdalīšanai un iziešanai no dreifējošā augstuma. Vienīgā atšķirība bija nosēšanās indikatora savlaicīga iedarbināšana brīdī, kad pieskaras virsmai. Tā rezultātā augsnes ieplūdes ierīce darbojās normāli, kas ļāva analizēt augsni nosēšanās vietā, kas atrodas Afrodītes zemes pakājē (dienvidu puslode) 1600 km attālumā no Vega-1 nolaišanās moduļa nosēšanās vietas.
Otrais PAS arī dreifēja 54 km augstumā un 11 tūkstošu km distanci veica 46 stundās. Apkopojot padomju starpplanētu staciju "Vega-1" un "Vega-2" lidojuma starpposma rezultātus, varam teikt, ka bija iespējams spert kvalitatīvi jaunu soli Venēras izpētē. Ar nelielu balonu zondes palīdzību, kas izstrādātas un ražotas NPO im. S. A. Lavočkina, planētas atmosfēras cirkulācija tika pētīta 54-55 km augstumā, kur spiediens ir 0,5 atmosfēras, un temperatūra ir + 40 ° C. Šis augstums atbilst Venēras mākoņu slāņa blīvākajai daļai, kurā, kā tika pieņemts, mehānismu darbība, kas atbalsta strauju atmosfēras rotāciju no austrumiem uz rietumiem ap planētu, tā saukto atmosfērai vajadzētu būt skaidrāk izpaustam.
Drīz pēc Venēras pārejas automatizētās zondes Vega-1 un Vega-2 un PAS operācijas pabeigšana attiecīgi 1985. gada 25. un 29. jūnijā koriģēja kosmosa kuģa trajektoriju (lidojumu), ar kuras palīdzību tās tika novirzīti uz Halija komētu. Parasti starpplanētu stacijas, kas nogādāja nolaišanās transportlīdzekļus Venēras atmosfērā, turpināja lidot heliocentriskā orbītā, veicot fakultatīvu zinātnisko programmu. Šoreiz bija jānodrošina tikšanās ar Halija komētu noteiktā laikā norunātā vietā. Tāpēc, sākot ar brīdi, kad komēta tika atklāta ar zemes teleskopiem, tās novērojumus veica observatorijas un astronomi visā pasaulē. Turklāt regulāri tika veikti interferometriskie mērījumi, lai ne tikai noteiktu pašu kosmosa kuģa trajektoriju, bet arī uzzīmētu Eiropas starpplanētu stacijas Giotto gaitu, kurā tikšanās ar komētu bija paredzēta 8 dienas vēlāk, jo daļa no izmēģinājuma projekta.
Tuvojoties mērķim, tika noskaidrots kosmosa kuģa un komētas relatīvais stāvoklis. 1986. gada 10. februārī stacijas Vega-1 trajektorija tika labota. Kas attiecas uz Vega-2, novirze no norādītās trajektorijas izrādījās pieļaujamajā diapazonā, un viņi nolēma atteikties no pēdējās korekcijas. Pēc korekcijas veikšanas 12. februārī Vega-1 un 15. februārī uz Vega-2 transportlīdzekļu automātiskās stabilizētās platformas (ASP-G) tika attiecīgi atvērtas un izņemtas no transporta pozīcijas, kā arī televīzijas sistēma un ASP -G tika kalibrēti pēc Jupitera. Dienās, kas palikušas pirms tikšanās ar komētu, tika pārbaudīta ASP-G un visa zinātniskā aprīkojuma darbība.
1986. gada 4. martā, kad attālums no stacijas Vega-1 līdz Halija komētai bija 14 miljoni km, notika pirmā “komētas” sesija. Pēc platformas mērķēšanas uz komētas kodolu tā tika filmēta ar šaura leņķa kameru. Nākamreiz, kad to ieslēdza 5. martā, attālums līdz komētas kodolam bija jau 7 miljoni km. Ekspedīcijas kulminācija bija 1986. gada 6. martā. 3 stundas pirms tuvākās pieejas komētai tās pētīšanai tika ieslēgti zinātniskie instrumenti. Šobrīd attālums līdz komētai bija gandrīz 760 tūkstoši km. Šī ir pirmā reize, kad kosmosa kuģis ir tik tuvu komētai.
Tomēr tas nebija ierobežojums, jo Vega-1 strauji tuvojās sava ceļojuma galamērķim. Pēc ASP-G mērķēšanas uz komētas kodolu šaušana sākās izsekošanas režīmā, izmantojot informāciju no televīzijas sistēmas, kā arī izpētīja komētas kodolu un to ieskaujošo gāzes putekļu apvalku, izmantojot visu zinātniskā aprīkojuma komplektu. Informācija uz Zemi tika pārraidīta reālā laikā ar ātrumu 65 kbaud. Ienākošie komētas attēli tika nekavējoties apstrādāti un parādīti ekrānos Misijas vadības centrā un Kosmosa izpētes institūtā. No šiem attēliem bija iespējams novērtēt komētas kodola lielumu, formu un atstarošanos, kā arī novērot sarežģītus procesus gāzes un putekļu komā. Stacijas Vega-1 maksimālā pieeja ar komētu bija 8879 km.
Kopējais lidojuma ilgums bija 4 stundas 50 minūtes. Ejas laikā kosmosa kuģi spēcīgi ietekmēja komētu daļiņas ar sadursmes ātrumu 78 km / sek. Tā rezultātā saules baterijas jauda samazinājās par gandrīz 45%, un sesijas beigās bija arī transportlīdzekļa trīs asu orientācijas kļūme. Līdz 7. martam tika atjaunota triaksiālā orientācija, kas ļāva veikt vēl vienu Halija komētas izpētes ciklu, bet no otras puses. Principā bija paredzēts veikt divas komētas izpētes sesijas Vega-1 stacijā izlidošanas laikā, taču pēdējā no tām netika veikta, lai netraucētu otrajam kosmosa kuģim.
Darbs ar otro aparātu tika veikts līdzīgi. Pirmā "komētas" sesija tika veikta 7. martā un pagāja bez komentāriem. Šajā dienā komētu pētīja divas ierīces vienlaikus, bet no dažādiem attālumiem. Bet otrajā sesijā, kas notika Starptautiskajā sieviešu dienā 8. martā, norādīšanas kļūdas dēļ netika iegūti nekādi komētas attēli. Lidojuma sesijas laikā 9. martā bija daži piedzīvojumi. Tas sākās tāpat kā Vega-1 lidojuma sesija. Tomēr pusstundu pirms maksimālās pieejas, kas bija 8045 km, bija kļūme platformas vadības sistēmā. Situāciju izglāba automātiskā ASP-G rezerves vadības cilpas aktivizēšana. Tā rezultātā tika pilnībā pabeigta Halija komētas izpētes programma. Kopējais Vega-2 lidojuma ilgums bija 5 stundas un 30 minūtes.
Lai gan saules bateriju jaudas kritums pēc tikšanās ar komētu bija tāds pats 45%, tas netraucēja vēl divām komētas izpētes sesijām izbraukšanas laikā - 10. un 11. martā. Padomju automātisko staciju Vega-1 un Vega-2 Halija komētas izpētes rezultātā tika iegūti unikāli zinātniski rezultāti, tostarp aptuveni 1500 attēlu. Pirmo reizi kosmosa kuģis gāja garām tik tuvu attālumam no komētas. Pirmo reizi izdevās tuvplānā aplūkot vienu no noslēpumainākajiem Saules sistēmas ķermeņiem. Tomēr tas nebija vienīgais staciju Vega-1 un Vega-2 ieguldījums starptautiskajā programmā Halija komētas izpētei.
Staciju lidojuma laikā līdz pat vistuvākajai komētai tika veikti interferometriskie mērījumi projekta Pilot ietvaros. Tas ļāva veikt Rietumeiropas starpplanētu staciju "Giotto" 605 km attālumā no komētas kodola. Tiesa, jau 1200 km attālumā sadursmes rezultātā ar komētas fragmentu stacijā televīzijas kamera izgāja no ierindas, un pati stacija zaudēja orientāciju. Neskatoties uz to, Rietumeiropas zinātniekiem izdevās iegūt unikālu zinātnisku informāciju.
Abas japāņu starpplanētu stacijas "Susi" un "Sakigake" arī veicināja Halija komētas izpēti. Pirmais no tiem lidoja ar Halija komētu 8. martā 150 tūkstošu km attālumā, bet otrais - 10. martā - 7 miljonu km attālumā.
Izcilie rezultāti, ko radīja Halija komētas pētījums, ko veica automātiskās starpplanētu stacijas "Vega-1", "Vega-2", "Giotto", "Susi" un "Sakigake", izraisīja plašu starptautisku sabiedrības sašutumu. Padovā (Itālija) notika starptautiska konference, kas veltīta projekta rezultātiem.
Lai gan automātisko staciju Vega-1 un Vega-2 lidojumu programma tika pabeigta līdz ar Halija komētas pāreju, viņi turpināja lidojumu heliocentriskajā orbītā, vienlaikus izpētot komētu Deining-Fujikawa, Bisla, Blanpane un tās pašas komētas meteoru lietus Halija. Pēdējā saziņas sesija ar staciju Vega-1 notika 1987. gada 30. janvārī. Tas reģistrēja pilnīgu slāpekļa patēriņu gāzes balonos. Stacija "Vega-2" ilga ilgāk. Pēdējā sesija, kurā bija ekipāžas, notika 1987. gada 24. martā.