Godine 1965. nekoliko je znanstvenih, dizajnerskih i proizvodnih organizacija SSSR -a započelo s radom u okviru programa Terra. Svrha potonjeg bila je stvaranje perspektivnog obrambenog sustava protiv projektila, koji bi laserske zrake pogađao ciljeve. Aktivni rad i terenska ispitivanja nastavili su se do kraja sedamdesetih. Desetljeće i pol stručnjaci su uspjeli stvoriti i izgraditi znanstveni i eksperimentalni kompleks "Terra-3" (poligon Sary-Shagan), kao i izvesti nekoliko pomoćnih studija i projekata.
Laserski lokator
Ideja o stvaranju laserskog lokatora za točno određivanje koordinata zračnih ili drugih ciljeva pojavila se još prije lansiranja Terre - OKB Vympel se o ovoj temi pozabavio 1962. U rujnu 1963. odobren je projekt pod oznakom LE -1 od strane Vojno-industrijske komisije koja je odlučila izgraditi prototip takvog lokatora. Zatim su Vympel i Državni optički zavod dovršili projektiranje, a u drugoj polovici sedamdesetih započela je izgradnja objekta na poligonu Sary-Shagan.
U skladu s predloženim konceptom, početno traženje ciljeva trebalo je provesti radarom. Zatim je uključen laserski lokator, koji karakterizira veća točnost mjerenja. Podaci iz lokatora LE-1 morali su doći do različitih potrošača. Nakon početka programa Terra, među njima je bio i borbeni laser.
U fazi razvoja i eksperimenata, projekt LE-1 naišao je na poteškoće. Izračunata snaga laserskog emitera trebala je doseći 1 kW, ali su dostupni proizvodi bili znatno slabiji. Pokusi su provedeni laserom i kaskadom pojačala, no nakon određenog pojačanja, snop je počeo uništavati elemente takvog sustava. Alternativa je bila "baterija" od 196 lasera s energijom od 1 J, koji su radili zauzvrat.
Odašiljač takvog lokatora bio je sklop od 196 zasebnih laserskih elemenata sa svojim optičkim uređajima na svakom, postavljenih u kvadrat 14x14. Za njih je trebalo razviti poseban elektronički sustav upravljanja. Prijemnik, koji je imao 196 fotoćelija, izgledao je slično.
Godine 1969. rad na LE-1 prebačen je u Središnji projektni biro Luch. U istom razdoblju, poduzeće LOMO razvilo je poseban teleskop TG-1, dizajniran za rad kao dio laserskog lokatora. Nastavljeno je stvaranje alata za upravljanje i obrada podataka.
1973. započela je izgradnja eksperimentalnog radara. Sljedeće godine započeli su s radom LE-1 i TG-1. Ispitivanja su započela praćenjem i praćenjem zrakoplova na udaljenostima od oko 100 km. Tada su mete za radar bile balističke rakete i letjelice. Različita istraživanja i testovi koji su koristili LE-1 nastavili su se do kraja osamdesetih.
Prosječna snaga zračnog dijela lokatora LE-1 bila je 2 kW. Domet otkrivanja i praćenja - do 400 km. Točnost određivanja koordinata dosegla je nekoliko lučnih sekundi. Pogreška dometa - manje od 10 m.
Eksplodirajući laser
Godine 1965. nekoliko je vodećih znanstvenih organizacija započelo istraživanje na području fotodisocijacijskih lasera (PDL). Ubrzo je postalo jasno da optički crpljeni rubinski PDL ne može pokazati veliku snagu zračenja. Za rješavanje ovog problema predloženo je koristiti kombinaciju optičkog crpljenja velike snage i energije udarne fronte u ksenonu. Gotovo odmah rad na eksplozivnom FDL -u (VFDL) uključen je u program "Terra".
U drugoj polovici šezdesetih, VNIIEF, FIAN i GOI razvili su i testirali niz VFDL -ova različitih dizajna i kapaciteta. Ovi su proizvodi ujedinjeni principom rada. Osim toga, zajednička značajka bila je raspoloživost: eksplozija je omogućila ispumpavanje aktivnog medija, ali je uništila strukturu. Različitim promjenama dizajna, odabirom materijala i optimizacijom konfiguracije bilo je moguće dobiti lasere s kratkim impulsom snage stotina kilodžula.
Dizajn VFDL -a odlikovao se jednostavnošću. Laser je dobio cijevno tijelo potrebnih dimenzija, unutar kojeg su postavljeni eksplozivni naboji. U kućište se upumpavao plin koji je služio kao aktivni medij. Na krajevima tijela unutra su bila ogledala optičkog rezonatora. Ispitivanja je proveo VFDL promjera do 1 m i duljine do 20 m, što je dalo najveću moguću snagu.
VFDL testovi provode se od kasnih šezdesetih. Početkom sedamdesetih bilo je moguće uspostaviti malu proizvodnju u interesu obećavajućih programa. Postojala su najmanje tri serijska modela. Najveći je bio proizvod F-1200 s energijom zračenja od 1 MJ. Korištenjem sličnih uređaja i sličnih sustava manje snage provedene su studije o utjecaju laserske zrake na različite materijale.
Ramanski laser
Već u prvim fazama razvoja VFDL -a postalo je jasno da takvi proizvodi još uvijek stvaraju neprihvatljivo raspršivanje zračenja, što ne dopušta isporuku dovoljne količine energije do određene ciljne točke. Zanimljivo rješenje ovog problema predloženo je na FIAN -u. Bilo je potrebno napraviti složeniji dvostupanjski laser s nekoliko komponenti, koristeći učinak tzv. stimulirano ramansko raspršenje (SRS).
Glavna jedinica SRS lasera trebao je biti odašiljač s aktivnim medijem u obliku ukapljenog plina. Za optičko crpljenje korištena su dva VFDL -a. Ubrzo je razvijeno nekoliko vrsta dvostupanjskih SRS lasera. Za njih je bilo potrebno izraditi neke komponente ispočetka, i strukturne elemente i optičke sustave. 1974. prvi uzorci ove obitelji sa slovima AŽ poslati su na odlagalište.
Najbolji rezultati postignuti su laserima AZh-5T i AZh-7T. Prvi od njih pokazao je energiju od 90 kJ i dao snop promjera 400 mm. Učinkovitost sustava bila je 70%. Predloženo je da se proizvod AZh-7T s višim karakteristikama koristi kao dio budućeg znanstvenog i eksperimentalnog kompleksa "Terra-3".
Laseri s električnim pražnjenjem
VFDL laser bio je za jednokratnu upotrebu i prilično skup. 1974.-75. Testirani su alternativni sustavi koji su imali neke prednosti. VNIIEF je stvorio tzv. eksplozivni magnetski generatori posebni su uređaji koji pretvaraju energiju eksplozije u kratki i snažni električni impuls. PDL s takvim generatorom bio je znatno jeftiniji od eksplozivnog, a osim toga, odašiljač nije uništen tijekom rada.
1974. godine testiran je PDL s električnim pražnjenjem s eksplozivno-magnetskim generatorom snage zračenja 90 kJ. Ubrzo se u Luch Central Design Bureau-u pojavio projekt dvostupanjskog Ramanovog lasera u kojem su VFDL-ovi za crpljenje zamijenjeni sustavom s električnim pražnjenjem. Ova je arhitektura omogućila dobivanje karakteristika koje nisu niže od onih proizvoda AZh-5T i AZh-7T.
Laser za elektroionizaciju
Sredinom sedamdesetih, Luch Central Design Bureau, na vlastitu inicijativu, proučavao je drugu verziju lasera visoke energije. U njemu je ioniziranje plinovitog aktivnog medija provedeno snopom elektrona. Proračuni su pokazali da će elektro-ionizacijski laser pokazati određene prednosti u odnosu na druge.
Godine 1976. Luch Central Design Bureau izgradio je eksperimentalni laser 3D01. Ovaj proizvod razvio je snagu zračenja od 500 kW. Istodobno je mogao raditi i do 200 impulsa u sekundi. Međutim, proaktivna priroda razvoja nije mu omogućila da pronađe odgovarajuće mjesto u programu Terra.
Terra-3
Izgradnja znanstveno-eksperimentalnog kompleksa Terra-3 započela je 1969. godine i trajala je nekoliko godina. Kako su razvoj i izvođenje građevinskih radova odmicali, projekt NEC-a "Terra-3" je više puta dorađivan. Prije svega, uvedeni su i implementirani različiti prijedlozi u vezi s tipom lasera koji se koristi.
U početku je predloženo korištenje VFDL-a kao dijela "Terra-3", a oprema kompleksa stvorena je posebno za takvu opremu. Kasnije je projekt revidiran uvođenjem lasera velikog električnog pražnjenja. No, ni "Terra-3" nije primila takvo oružje.
Na poligonu Sary-Shagan izgrađen je nepotpuni eksperimentalni kompleks. Uključivao je lokator, alate za obradu podataka i kontrolu itd. U NEC -u su uspjeli montirati lasersku instalaciju s uređajima za navođenje, no sam odašiljač se nije pojavio. Krajem sedamdesetih program laserske obrane od projektila bio je sužen zbog prisutnosti niza nerješivih problema, a kompleks Terra-3 nastavio se koristiti u nedovršenom obliku.
Cilj programa Terra bio je stvoriti obećavajući laserski kompleks za stratešku proturaketnu obranu, sposoban prikriti važne ciljeve od napada raznim oružjem. Taj zadatak nije riješen, pa čak ni prototip nije dovršen. Međutim, istraživačko -razvojni rad na "Terri" omogućio je ozbiljan napredak domaće znanosti i tehnologije. Značajan dio razvoja na "Terri" kasnije je našao primjenu u drugim projektima laserskih sustava za različite namjene.
