아리안5는 이카운트다운 종료와 함께 굉음과 함께 1단 엔진을 점화했다. 이어 7초 뒤 고체로켓부스터가 점화되며 이륙했다.
이어 발사 2분 22초 후 고체 부스터가 분리됐고, 3분 22초 뒤 위성보호덮개(페어링)가 분리된 것으로 확인됐다.
발사 8분 50초 뒤 1단 엔진이 분리됐고 4.5초 뒤 2단 엔진이 점화됐다.
아리안5는 2단 엔진을 통해 21분 후 전이궤도에 도달했다. 전이궤도는 위성이 저궤도에서 정지궤도로 이동하는 중간지점을 말한다.
이어 발사 29분 뒤 발사체와 천리안 2B호가 분리됐다.
천리안2B호는 이후 운용 프로그램이 자동으로 켰고 지상국과 교신을 시도, 첫 번째 교신국인 호주의 야사라가 지상국과 교신에 성공했다.
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