През 1965 г. няколко научни, проектни и производствени организации на СССР започват работа в рамките на програмата Terra. Целта на последното беше да се създаде обещаваща система за противоракетна отбрана, да удря цели с лазерен лъч. Активната работа и полевите тестове продължиха до края на седемдесетте. В продължение на десетилетие и половина специалистите успяха да създадат и построят научно-експериментален комплекс "Тера-3" (полигон Сари-Шаган), както и да извършат няколко спомагателни проучвания и проекти.
Лазерен локатор
Идеята за създаване на лазерен локатор за точно определяне на координатите на въздушни или други цели се появи още преди пускането на Terra - OKB Vympel пое тази тема през 1962 г. През септември 1963 г. беше одобрен проектът с обозначението LE -1 от Военно-индустриалната комисия, която реши да изгради прототип на такъв локатор. Тогава Вимпел и Държавният оптичен институт завършват проектирането, а през втората половина на седемдесетте години строителството на съоръжението започва на полигона Сари-Шаган.
В съответствие с предложената концепция първоначалното търсене на цели трябваше да се извърши с радар. След това беше включен лазерен локатор, който се характеризира с по -висока точност на измерване. Данните от локатора LE-1 трябваше да дойдат до различни потребители. След стартирането на програмата Terra, боен лазер беше сред тях.
На етапа на разработване и експерименти проектът LE-1 срещна трудности. Изчислената мощност на лазерния излъчвател трябваше да достигне 1 kW, но наличните продукти бяха много по -слаби. Експериментите бяха проведени с лазер и каскада от усилватели, но след известно усилване лъчът започна да разрушава елементите на такава система. Алтернативата беше „батерия“от 196 лазера с енергия 1 J, работещи на свой ред.
Предавателното устройство на такъв локатор представлява съвкупност от 196 отделни лазерни елемента със собствени оптични устройства на всеки, поставени в квадрат 14х14. За тях трябваше да се разработи специална електронна система за управление. Приемникът, който имаше 196 фотоклетки, изглеждаше подобно.
През 1969 г. работата по LE-1 е прехвърлена в Централното конструкторско бюро в Луч. През същия период предприятието LOMO разработи специален телескоп TG-1, предназначен да работи като част от лазерен локатор. Продължава създаването на инструменти за управление и обработка на данни.
През 1973 г. започва изграждането на експериментален радар. На следващата година LE-1 и TG-1 започнаха работа. Тестовете започнаха с проследяване и проследяване на самолети на разстояния от около 100 км. Тогава целите на радара бяха балистични ракети и космически кораби. Различни проучвания и тестове, използващи LE-1, продължиха до края на осемдесетте години.
Средната мощност на излъчващата част на локатора LE-1 е 2 kW. Обхват на откриване и проследяване - до 400 км. Точността на определяне на координатите достигна няколко дъгови секунди. Грешка на обхвата - по -малко от 10 m.
Експлодиращ лазер
През 1965 г. няколко водещи научни организации започват изследвания в областта на фотодисоциационните лазери (PDLs). Бързо стана ясно, че оптично изпомпваният рубинов PDL не може да прояви висока мощност на излъчване. За да се реши този проблем, беше предложено да се използва комбинация от оптично изпомпване с висока мощност и енергията на ударния фронт в ксенон. Почти веднага работата по експлозивни FDL (VFDL) беше включена в програмата "Terra".
През втората половина на шестдесетте години VNIIEF, FIAN и GOI разработиха и тестваха редица VFDL с различен дизайн и капацитет. Тези продукти бяха обединени от принципа на работа. В допълнение, обща черта беше за еднократна употреба: експлозията осигури изпомпване на активната среда, но разруши структурата. Чрез различни промени в дизайна, подбор на материали и оптимизиране на конфигурацията беше възможно да се получат лазери с къс импулс с мощност от стотици килоджаули.
Дизайнът на VFDL се отличава със своята простота. Лазерът получи тръбно тяло с необходимите размери, вътре в което бяха поставени взривните заряди. В корпуса се изпомпва газ, който служи като активна среда. В краищата на тялото вътре имаше огледала на оптичния резонатор. Тестовете бяха проведени от VFDL с диаметър до 1 m и дължина до 20 m, което даде максимално възможна мощност.
Тестовете на VFDL се провеждат от края на шестдесетте години. В началото на седемдесетте години беше възможно да се създаде дребно производство в интерес на обещаващи програми. Имаше поне три производствени модела. Най-големият беше продуктът F-1200 с радиационна енергия от 1 MJ. С използването на подобни устройства и подобни системи с по -ниска мощност бяха проведени проучвания за ефекта на лазерен лъч върху различни материали.
Раманов лазер
Още на първите етапи от развитието на VFDL стана ясно, че такива продукти все още осигуряват неприемливо разсейване на радиация, което не позволява доставянето на достатъчно енергия до дадена целева точка. Интересно решение на този проблем беше предложено във ФИАН. Наложи се да се направи по-сложен двустепенен лазер с няколко компонента, като се използва ефектът на т.нар. стимулирано Раманово разсейване (SRS).
Основното устройство на SRS лазер трябваше да бъде излъчвател с активна среда под формата на втечнен газ. За оптично изпомпване бяха използвани два VFDL. Скоро бяха разработени няколко типа двустепенни SRS лазери. За тях беше необходимо да се създадат някои компоненти от нулата, както структурни елементи, така и оптични системи. През 1974 г. първите проби от това семейство с букви АЖ са изпратени на депото.
Най-добри резултати са получени с лазерите AZh-5T и AZh-7T. Първият от тях показа енергия от 90 kJ и даде лъч с диаметър 400 mm. Ефективността на системата е 70%. Продуктът AZh-7T с по-високи характеристики беше предложен да се използва като част от бъдещия научно-експериментален комплекс "Terra-3".
Лазери с електрически разряд
Лазерът VFDL беше за еднократна употреба и доста скъп. През 1974-75 г. бяха тествани алтернативни системи, които имаха някои предимства. ВНИИЕФ създава т.нар. експлозивни магнитни генератори са специални устройства, които преобразуват енергията на експлозия в кратък и мощен електрически импулс. PDL с такъв генератор беше значително по -евтин от експлозивен и освен това излъчвателят не беше унищожен по време на работа.
През 1974 г. е тестван PDL с електрически разряд с експлозивно-магнитен генератор с мощност на излъчване 90 kJ. Скоро в Централното конструкторско бюро в Луч се появи проект за двустепенен раманов лазер, при който VFDL за изпомпване бяха заменени с електрически разрядна система. Тази архитектура даде възможност да се получат характеристики, не по-ниски от тези на продуктите AZh-5T и AZh-7T.
Лазер за електроионизация
В средата на седемдесетте години Централното конструкторско бюро на Луч по собствена инициатива изучава друга версия на високоенергиен лазер. В него йонизацията на газообразната активна среда се извършва от електронен лъч. Изчисленията показват, че електро-йонизационният лазер ще покаже определени предимства пред другите.
През 1976 г. Централното конструкторско бюро Luch изгражда експериментален 3D01 лазер. Този продукт развива мощност на излъчване от 500 kW. В същото време той може да направи до 200 импулса в секунда. Проактивният характер на разработката обаче не му позволи да намери подходящо място в програмата Terra.
Тера-3
Изграждането на научно-експерименталния комплекс Terra-3 започва през 1969 г. и отнема няколко години. С напредването на разработката и изпълнението на строителните работи, проектът на НЕК "Тера-3" многократно се усъвършенства. На първо място бяха въведени и изпълнени различни предложения относно вида на използвания лазер.
Първоначално беше предложено да се използва VFDL като част от "Terra-3", а оборудването на комплекса е създадено специално за такова оборудване. По-късно проектът беше преразгледан чрез въвеждане на лазер с висока мощност с електрически разряд. Такива оръжия обаче не получи и "Тера-3".
На полигона Сари-Шаган е построен непълен експериментален комплекс. Той включваше локатор, инструменти за обработка и контрол на данни и др. В NEC успяха да монтират лазерна инсталация с насочващи устройства, но самият излъчвател не се появи. В края на седемдесетте години програмата за лазерна противоракетна отбрана беше съкратена поради наличието на редица невъзстановими проблеми, а комплексът Terra-3 продължи да се използва в недовършена форма.
Целта на програмата Terra беше да се създаде обещаващ лазерен комплекс за стратегическа противоракетна отбрана, способен да прикрива важни цели от атаки с помощта на различни оръжия. Тази задача не беше решена и дори прототипът не беше завършен. Въпреки това, научноизследователската и развойна дейност на "Тера" даде възможност за сериозен напредък на местната наука и технологии. Значителна част от разработките на "Terra" впоследствие намери приложение в други проекти на лазерни системи за различни цели.
