Балхашский полигон, или Сары-Шаган, был предназначен для испытаний зенитно-ракетной техники и ракет противоракетной обороны. Полигон располагался западнее озера Балхаш, занимал восточную и центральную часть пустыни Бет-Пак-Дала (Голодная Степь). Официально его называли 10-й Государственный научно-исследовательский полигон (ГНИИП-10 МО). Его главным предназначением были испытания противоракетного оружия (ПРО), так называемой системы «А». В советское время полигон Сары-Шаган занимал площадь 81 200 кв. км.
Днем основания полигона считается 30 июля 1956 г., когда была издана директива Генерального штаба о формировании полигона. Однако решение о строительстве нового полигона было принято еще 1 апреля 1956 г. в связи с началом широкомасштабных работ по противоракетной обороне. 13 июля этого же года на станцию Сары-Шаган у озера Балхаш прибыли первые строители во главе с командиром части А. А. Губенко. На станции они не задержались, отправились дальше, вглубь пустыни Бет-Пак-Дала. Первым начальником Государственного научно-исследовательского испытательного полигона № 10 (ГНИИП-10, в/ч 03080) Министерства обороны СССР стал Степан Дмитриевич Дорохов. Формирование полигона было закончено к декабрю 1956 г. В марте 1957 г. приступили к монтажу первой в районе Балхаша радиолокационной станции РЭ, а в мае начали строить жилье для семей офицеров.
Дорохов командовал полигоном больше девяти лет. За это время здесь были построены военно-научная инфраструктура и город Приозерск. На полигоне испытывались новейшие системы ПВО, противоракетной обороны, зенитно-ракетные комплексы и даже лазерное оружие.
В 1958 г. в Сары-Шагане начал действовать радиолокатор «Дунай-2». Он был частью системы ПРО. С его помощью начали проводку ракет, взлетающих с Капустина Яра, и в особенности новых противоракет В-1000. На следующий год провели испытания станций визирования противоракеты и передачи команд. А в 1961 г. смогли попасть «снарядом в снаряд»: противоракета поразила головную часть баллистической ракеты Р-12. Система «А» оказалась не фикцией! Она действовала и была способна защитить советских людей от ракетного нападения!
Система совершенствовалась. От экспериментального образца в 1965 г. перешли к полигонному, А-35 «Алдан». Система была поставлена на боевое дежурство 15 мая 1978 г.
На Балхашском полигоне проводились опытно-экспериментальные работы по системам ПРО С-225 «Азов», «Аврора» с перспективной РЛС дальнего обнаружения «Неман». Работали также над второй очередью А-35 «Аргунь», предназначенной для уничтожения разделяющихся ядерных боевых частей (ЯБЧ). Экспериментировали здесь и с лазерными лучами, с системами ПРО «Терра» и ПВО «Омега». Про комплексы С-200 и С-300 и говорить не стоит. Они также испытывались в Сары-Шагане. Так же как и большинство радиолокационных станций (РЛС) ПВО и ПРО СССР.
Весь комплекс полигона делился на площадки. Каждая занималась своими проблемами. Так, учебный центр для ракетчиков, например, размещался на 35-й площадке. Нужды полигона обслуживал аэродром «Камбала», располагавшийся на 7-й площадке.
Была на Балхаше, кроме всего прочего, неплохая космическая составляющая. Располагалось космическое «хозяйство» на площадке 3Д. Здесь находились командно-измерительные системы, управлявшие спутниками, космическими аппаратами, и различное оборудование, обеспечивающее связь с ними. Чего тут только не было! Командно-измерительная система (КИС) «Тамань-база» с 5 кВт передатчиком и зеркалами диаметром по 12 м, смонтированная вместе с квантово-оптической системой «Сажень-Т». В придачу к этому оборудованию был еще передвижной КИС «Фазан». Стояли РЛС «Кама» для траекторных измерений, а также командно-программно-траекторная радиолиния «Куб». Траекторно-телесигнализационная радиолиния «Краб» производила определение параметров орбиты по радиальной скорости космического аппарата. Разработчики станции космической связи дали ей говорящее за себя название – «Связник». Она обеспечивала телефонную и телевизионную связь, а также передачу телеметрии через спутник «Молния» от космических кораблей и орбитальных станций с Центром управления полетами. Здесь же находилась приемно-передающая станция «Аврора-УКВ-Н», осуществлявшая радиотелефонную связь со всеми пилотируемыми аппаратами.
В 1950-х гг. в СССР наступил настоящий расцвет ракетной техники. Ракетчикам разных мастей стало тесно на Капустином Яре. В сторону Тюра-Тама смотреть было бесполезно – полигон предназначался для межконтинентальных баллистических ракет. Для испытаний зенитных ракет нужен был свой полигон. С барского плеча Хрущева в 1958 г. ракетчики-зенитчики получили свой полигон. Он получил 11-й номер. На Государственном испытательном полигоне Министерства обороны № 11 начали испытывать зенитные ракетные комплексы. Как раз стали появляться грунтовые передвижные зенитно-ракетные комплексы. Здесь испытывались такие грунтовые комплексы, как «Круг», «Бук», «Тор», «Куб», «Оса», «Тунгуска». Здесь же испытывался переносной ракетный комплекс «Игла».