Среди них в первую очередь выделяется проект «Терра-3», направленный на создание мощной наземной лазерной установки, способной уничтожать вражеские объекты на орбитальных и суборбитальных высотах. Работы по проекту вело ОКБ «Вымпел», и с конца 60-х годов на полигоне в Сары-Шагане строилась специальная позиция для проведения испытаний.
Опытная лазерная установка состояла из собственно лазеров (рубиновый и газовый), системы наведения и удержания луча, информационного комплекса, предназначенного для обеспечения функционирования системы наведения, а также высокоточного лазерного локатора «ЛЭ-1», предназначенного для точного определения координат цели. Возможности «ЛЭ-1» позволяли не только определить дальность до цели, но и получить точные характеристики по ее траектории, форме объекта и размерах.
В середине 1980-х годов на комплексе «Терра-3» проводились испытания лазерного оружия, которые также предусматривали стрельбу по летающим мишеням. К сожалению, эти эксперименты показали, что мощности лазерного луча не хватает для разрушения боеголовок баллистических ракет.

В 1981 году США произвели первый запуск космического челнока «Спейс Шаттл». Естественно, это привлекло внимание правительства СССР и руководства Министерства обороны. Осенью 1983 года маршал Дмитрий Устинов предложил командующему Войсками ПРО Вотинцеву применить лазерный комплекс для сопровождения «Шаттла». И 10 октября 1984 года во время тринадцатого полета челнока «Челленджер», когда его витки на орбите проходили в районе полигона «А», эксперимент состоялся при работе лазерной установки в режиме обнаружения с минимальной мощностью излучения. Высота орбиты корабля в тот раз составляла 365 километров. Как сообщил потом экипаж «Челленджера», при полете над районом Балхаша на корабле внезапно отключилась связь, возникли сбои в работе аппаратуры, да и сами астронавты почувствовали недомогание. Американцы стали разбираться. Вскоре поняли, что экипаж подвергся какому-то искусственному воздействию со стороны СССР, и заявили официальный протест.
В настоящее время комплекс «Терра-3» заброшен и ржавеет — Казахстану поднять этот объект оказалось не по силам. По состоянию на 2007 год бывшая гордость оборонной промышленности СССР представляет собой, по большому счету, сплошные руины. Огромный комплекс частично разобран, все более-менее ценные материалы (включая отдельные металлические конструкции, энергетические установки и силовые кабели) вывезены местными властями и населением для собственных нужд. По последним данным казахские власти приняли решение демонтировать комплекс «Терра-3», что они сейчас и занимаются.

Полигонный комплекс

Часто название одного из этапов этой программы («Терра-3») используется для обозначения части территории военного полигона Сары-Шаган, где был создан полигонный комплекс для разработки и испытаний лазерного оружия высокой мощности в рамках нескольких разных программ (в том числе программа «Омега»).

Полигонный комплекс расположен на территории полигона разработки и испытаний средств стратегической противовоздушной (ПВО) и противокосмической обороны (ПКО) Сары-Шаган на берегу озера Балхаш на площадях Карагандинской и Жамбылской областей Республики Казахстан (координаты одного из объектов Терры-3 — Координаты: 45° с. ш. 73° в. д.? / ?45.848° с. ш. 73.518° в. д.  45.848, 73.51845° с. ш. 73° в. д.? / ?45.848° с. ш. 73.518° в. д. ).

На территории полигонного комплекса испытывались опытные наземные системы, предназначенные для построения стратегической противоракетной обороны (ПРО) от межконтинентальных баллистических ракет (МБР), а также для поражения других воздушных и космических целей.

Испытательный комплекс состоял из нескольких испытательных площадок для испытания опытных и боевых лазеров большой мощности. По неподтвержденным данным, испытательные установки использовали различные системы лазеров и разные системы накачки рабочих тел — упоминаются газовые лазеры и лазеры с взрывной накачкой. Имеются также упоминания о разработке на полигоне лазеров с ядерной накачкой. Характер остатков сооружений и оборудования, обнаруженных на некоторых из заброшенных испытательных площадок («объект „Омега-2“), позволяет предположить, что на них разрабатывалось электролазерное оружие — оружие, основанное на поражающем эффекте интенсивных электрических токов, которые должны быть доставлены к цели с использованием проводящего ионизированного канала, создаваемого в воздухе лучом мощного лазера.

Лазерный локатор комплекса 10 октября 1984 г. осуществил зондирование космического корабля Челленджер транспортной системы Спейс Шаттл (Space Shuttle Challenger) в ходе его полета STS-41-G над территорией Казахстана, вызвавшее сбои в работе бортовых систем и жалобы экипажа на неприятные ощущения, что повлекло, по неподтвержденным данным, официальный протест со стороны США.

Данные об успешности применения экспериментальных лазерных средств поражения весьма противоречивы и колеблются от „полной непригодности“ до „были поражены летательные аппараты-мишени сначала на высоте 15 км, а потом на 40 км“.

Россия в конце 90-х годов свернула на площадках программ „Терра“ и „Омега“ все работы и передала площадки Министерству Обороны Республики Казахстан. Перед этим часть зданий и сооружений была целенаправлено уничтожена. В настоящее время юридический статус площадок неясен. Все площадки испытательного комплекса заброшены и в нарушение Договора об аренде между Россией и Казахстаном не рекультивированы, захламлены остатками зданий и сооружений, загрязнены отходами жизнедеятельности полигона. (подробнее см.ст. Сары-Шаган (полигон)). Одно из наиболее острых экологических последствий преступного разрушения испытательных площадок — загрязнение окружающей среды стойкими органическими загрязнителям (СОЗ), сохраняющими свой токсический потенциал в течение сотен и тысяч лет. СОЗ подлежат изъятию из обращения по международной конвенции ООН — „Стокгольмская конвенция о стойких органических загрязнителях“

В силу тематической специфики лазерных разработок, почти на всех объектах программ «Терра» и «Омега» использовались мощные электроустановки, заполненные смесью полихлорди(-би)фенилов (ПХД или ПХБ) в качестве диэлектрика. ПХД относятся к одним из наиболее опасных СОЗ. Из-за недостаточного внимания государственных органов к проблемам экологической безопасности, почти все площадки объектов «Терра» и «Омега» в ходе демонтажа загрязнены ПХД выше разрешенных норм.