Godine 1965. nekoliko naučnih, dizajnerskih i proizvodnih organizacija SSSR -a započelo je rad u okviru programa Terra. Svrha potonjeg bila je stvaranje perspektivnog sistema protivraketne odbrane, koji bi laserske zrake gađao ciljeve. Aktivni rad i terenska ispitivanja nastavili su se do kraja sedamdesetih. Deceniju i po stručnjaci su uspjeli stvoriti i izgraditi naučno-eksperimentalni kompleks "Terra-3" (poligon Sary-Shagan), kao i izvesti nekoliko pomoćnih studija i projekata.
Laserski lokator
Ideja o stvaranju laserskog lokatora za precizno određivanje koordinata zračnih ili drugih ciljeva pojavila se čak i prije lansiranja Terre - OKB Vympel se na ovu temu 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 institut 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 se odlikuje većom preciznošću 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. Eksperimenti su izvedeni laserom i kaskadom pojačala, ali nakon određenog pojačanja, snop je počeo uništavati elemente takvog sistema. Alternativa je bila "baterija" od 196 lasera s energijom od 1 J, koja je radila 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 sistem upravljanja. Prijemnik, koji je imao 196 fotoćelija, izgledao je slično.
Godine 1969. rad na LE-1 prebačen je u Luch Central Design Bureau. U istom periodu, preduzeće 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 aviona na udaljenostima od oko 100 km. Tada su mete za radar bile balističke rakete i svemirske letjelice. Različite studije 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. Tačnost određivanja koordinata dostigla je nekoliko lučnih sekundi. Greška dometa - manje od 10 m.
Eksplodirajući laser
Godine 1965. nekoliko vodećih naučnih organizacija započelo je istraživanje u oblasti fotodisocijacijskih lasera (PDL). Ubrzo je postalo jasno da optički crpljeni rubinski PDL ne može pokazati veliku snagu zračenja. Za rješavanje ovog problema predloženo je korištenje kombinacije optičkog crpljenja velike snage i energije udarne fronte u ksenonu. Skoro odmah, rad na eksplozivnom FDL -u (VFDL) uključen je u program "Terra".
U drugoj polovici šezdesetih, VNIIEF, FIAN i GOI razvili su i testirali brojne VFDL -ove različitih dizajna i kapaciteta. Ovi proizvodi su ujedinjeni principom rada. Osim toga, zajednička karakteristika 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 naboji eksploziva. U kućište se upumpavao plin koji je služio kao aktivni medij. Na krajevima tijela unutra su bila ogledala optičkog rezonatora. Ispitivanja su izvršila VFDL promjera do 1 m i dužine 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 sa energijom zračenja od 1 MJ. Korištenjem sličnih uređaja i sličnih sistema manje snage provedene su studije o utjecaju laserskog snopa na različite materijale.
Ramanski laser
Već u prvim fazama razvoja VFDL -a postalo je jasno da takvi proizvodi i dalje stvaraju neprihvatljivo raspršenje 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 dvostepeni laser sa više komponenti, koristeći efekat tzv. stimulirano ramansko rasipanje (SRS).
Glavna jedinica SRS lasera trebao je biti odašiljač s aktivnim medijem u obliku ukapljenog plina. Za optičko pumpanje korištena su dva VFDL -a. Ubrzo je razvijeno nekoliko vrsta dvostepenih SRS lasera. Za njih je bilo potrebno stvoriti neke komponente od nule, i strukturne elemente i optičke sisteme. 1974. prvi uzorci ove porodice sa slovima AŽ poslati su na deponiju.
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. Efikasnost sistema bila je 70%. Predloženo je da se proizvod AZh-7T s višim karakteristikama koristi kao dio budućeg znanstveno-eksperimentalnog kompleksa "Terra-3".
Laseri za električno pražnjenje
VFDL laser bio je za jednokratnu upotrebu i prilično skup. 1974.-75. Testirani su alternativni sistemi, koji su imali neke prednosti. VNIIEF je stvorio tzv. eksplozivni magnetski generatori su posebni uređaji koji pretvaraju energiju eksplozije u kratak i snažan električni impuls. PDL sa takvim generatorom bio je znatno jeftiniji od eksplozivnog, a osim toga, emiter nije uništen tokom rada.
1974. godine testiran je PDL sa električnim pražnjenjem sa eksplozivno-magnetskim generatorom snage zračenja 90 kJ. Ubrzo se u Luch Central Design Birou pojavio projekt dvostupanjskog Ramanovog lasera u kojem su VFDL-ovi za pumpanje 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. U isto vrijeme mogao je raditi i do 200 impulsa u sekundi. Međutim, proaktivna priroda razvoja nije mu omogućila da pronađe odgovarajuće mjesto u programu Terra.
Terra-3
Izgradnja naučno-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 vezani za vrstu lasera.
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 sa električnim pražnjenjem velike snage. Međutim, ni "Terra-3" nije primila takvo oružje.
Na poligonu Sary-Shagan izgrađen je nepotpuni eksperimentalni kompleks. Uključuje lokator, alate za obradu podataka i kontrolu itd. U NEC -u su uspjeli montirati lasersku instalaciju s uređajima za navođenje, ali se sam emiter nije pojavio. Krajem sedamdesetih program laserske obrane od projektila bio je ukinut zbog prisutnosti niza nerješivih problema, a kompleks Terra-3 nastavio se koristiti u nedovršenom obliku.
Cilj programa Terra bio je stvaranje perspektivnog laserskog kompleksa za stratešku raketnu odbranu, sposobnog prikriti važne ciljeve od napada raznim oružjem. Ovaj zadatak nije riješen, pa čak ni prototip nije dovršen. Međutim, istraživačko -razvojni rad na "Terri" omogućio je ozbiljan napredak domaće nauke i tehnologije. Značajan dio razvoja na "Terri" kasnije je našao primjenu u drugim projektima laserskih sistema za različite namjene.
