Может быть, даже существует и великая полынья, о которой пишет Врангель; температуры нижних слоев воды, наблюдавшиеся Нансеном на "Фраме", наводят на некоторые соображения об этой полынье. В широте около 82° и долготе 125° 13–17 августа он получил следующие цифры:
Рассматривая эту таблицу, мы видим, что до глубины 100 м температура воды остается одна и та же, около −1,5°. От 100 м она начинает подниматься, и на 200 м она достигает 0°, а на 260 м +0,34°. Температуру эту вода имеет до 500 м, после чего температура опять понижается. На 1800 м она достигает величины −0,60°, которую и сохраняет до дна.
Если бы, вприбавок к температурам, были объявлены еще и удельные веса воды, то мы сейчас же могли бы решить вопрос о том, откуда она пришла; но, к сожалению, удельных весов нет, а потому заключение сделать затруднительно; тем не менее, можно сказать, что теплая вода на 200–800 м должна быть солонее поверхностной, иначе она поднялась бы кверху, а не оставалась внизу. Так как в Ледовитом океане существует много причин к уменьшению солености, то очевидно, что вода, занимающая слой на 200–800 м, пришла из южных широт. Это же условие подтверждается и температурой воды.
Существование слоя теплой воды под холодною указывает, что в Ледовитом океане есть, действительно, течение, подобное тому, как в Босфоре. Поверхностная вода меньшей сравнительно солености, вследствие разности уровней, выходит обратно в Атлантический океан, унося с собою льды. Граница двух вод недостаточно резкая. От 100 до 260 м лежит промежуточный слой с температурою между холодною и теплою. Глубина 100 м чересчур велика, чтобы волнение могло эффектно перемешивать слои ниже его, если Ледовитый океан всегда покрыт льдами. Посему надо предположить, что или Ледовитый океан местами вскрывается на большом пространстве, чтобы перемешивающее действие волн достигало глубин ниже 100 м, или же в каком-нибудь месте Ледовитого океана существует обилие вод столь малой солености, что для восстановления равновесия слой этот тонок, и теплая вода приближается там к поверхности. Этого мнения я придерживаюсь.
Думаю, что нет ничего невероятного, если где-нибудь между полюсом и Беринговым проливом окажется область льда сравнительно малой толщины. Лед этот, будучи слаб, вследствие присутствия под ним поблизости теплой воды по временам может взламываться и образовывать ту полынью, которую видел Врангель зимою и поверье о которой всегда существовало.
Подведя итоги всего сказанного выше, я пришел к заключению, что для следования по Ледовитому океану в летнее время нет надобности прибегать к 52 000 индикаторных сил и что достаточно ограничиться 20 000.
От широты 78°, в которой можно встретить летом лед, до полюса 720 миль. Авторитеты считают, что третья часть всего пространства не покрыта льдом, но мы предположим, что не покрыта льдом ¼ , т. е. 180 миль, и по этому пространству ледоколы пойдут со скоростью 12 узлов, следовательно, пройдут это пространство в 15 часов; 1/5 пространства, т. е. 144 мили, предположим заполненным полями одногодовалого льда, который зимою достиг 2,28 м, стаял на 1 м и летом имеет толщину 1,28 м, т. е. 4,3 фута. Предположим, что лед этот ослаблен сквозными каналами и трещинами и соответствует крепости зимнего льда в 3,5 фута, т. е. на 20 % меньше. Ледокол в 20 000 сил пройдет такой лед со скоростью 4 узла. Следовательно, 144 мили потребуют 36 часов. 1/6 часть – 120 миль – предположим заполненной льдом двухгодовалым, толщиною зимой 2,61 м, а летом 1,61, что соответствует 5,3 фута. Отбавляя 20 % на сквозные каналы, получим 4,2 фута, которые ледокол пройдет со скоростью 3 узла в 40 часов, 1/6 часть, т. е. 120 миль, предположим заполненной льдом в 3,05 м, т. е. 10 футов. Отбросив 1 м на стаивание, получим 2,05, т. е. 6,7 фута, отбрасывая 20 %, получим 5,4. Этот лед ледокол пройдет со скоростью 2 узла в 60 часов. 1/6 часть, т. е. 120 миль, предположим наполненной льдом в 3,6 м (12 футов); полагая 1 м на стаивание, получим 2,6 м (8,5 ф.), а отбрасывая 20 %, останется 6,9 фута, через которые ледокол пойдет со скоростью 1,3 узла и пройдет 120 миль в 92 часа. Остальные 36 миль, предположим, торосы, и скорость в них допустим лишь 3/4 узла. На прохождение 36 миль потребуется 48 часов. Итого на прохождение всех 720 миль потребуется 291 час или 12 суток и 3 часа, при скорости хода в 2,4 узла.
Весь вышеприведенный расчет составлен очень скупо относительно сопротивления. Предположено, что ледокол идет прямым курсом, тогда как в действительности он может выбирать путь через более легкий лед и полыньи. Даже при вышеприведенных предположениях требуется 12-дневный запас угля для того, чтобы пройти к полюсу. Ледокол может иметь такой запас, и если он возьмет с собой транспорт с углем, то возвращение его будет вполне обеспечено. Если же допустить, что курс будет избираться через полыньи и сравнительно тонкий лед и что, таким образом, удастся миновать и пройти полыньями половинное количество торосов и льда в 12 и 10 футов, то для прохода всего пути, считая его удлиненным до 800 миль, потребуется 9 суток.
Предположим, что 20 000 сил достаточно, чтобы следовать по Ледовитому океану летом в каком угодно направлении. Является вопрос: следует ли построить один ледокол в 20 000 сил или лучше построить два ледокола в 10 000 сил каждый? Я держусь того мнения, что два среднего размера ледокола лучше, чем один большой. В море всякие случайности возможны, и при двух независимых судах дело будет поставлено гораздо надежнее. Надо, однако же, чтобы оба ледокола давили на лед своею общею силою. Чтобы испытать такое пользование ледоколами, я обратился к директору Приморской дороги П. А. Авенариусу, который любезно предложил воспользоваться для опыта ледоколами, держащими сообщение между Кронштадтом и Лисьим Носом. На корме одного из них сделана была деревянная подушка, в которую другой ледокол должен был упираться своим носом. Чтобы ледоколы не расходились, подано было два буксира накрест. Действие двух ледоколов, таким образом связанных, оказалось весьма практично, и сила действия двух ледоколов была двойная. Все, видевшие опыты, пришли к убеждению, что там, где действуют два ледокола, надо их ставить один в кильватер другому, чтобы получить двойную силу машины и двойную инерцию.
Если ледоколы ведут за собой грузовые пароходы, то каждый из них должен быть приспособлен к тому, чтобы следовать в кильватер вплотную, и, по вступлении в лед, все суда каравана, идущего через лед, должны быть поставлены вплотную и в таком виде следовать на всем пространстве ледяного покрова. При этих условиях никто не отстанет, и все машины будут служить для преодоления сопротивления, а инерция всех судов будет с пользою служить для разбития препятствий, которые встретятся передним ледоколам.
Плавание по Ледовитому океану вызывается потребностями науки, но постройка двух ледоколов, в 6000 тонн каждый, потребует таких затрат, на которые для одних научных целей средства найти невозможно. К счастью, есть практические цели, которые также требуют постройки больших ледоколов.
Россия природой поставлена в исключительные условия: почти все ее моря замерзают зимой, а Ледовитый океан покрыт льдом и в летнее время. Между тем, туда впадают главнейшие реки Сибири, и туда мог бы идти весь сбыт этой богатой страны. Если бы Ледовитый океан был открыт для плавания, то это дало бы весьма важные выгоды. Теперь Ледовитый океан заперт, но нельзя ли его открыть искусственным путем? Мысль такая высказывается не мною первым. Когда Виггинс докладывал в Техническом обществе о своем путешествии на Енисей, то великий князь Александр Михайлович сказал, что, по его мнению, дело с плаванием на Енисей стоит на шатких началах. Чтобы оно стало на прочных началах, нужны ледоколы. При посредстве ледоколов мы можем поддерживать сообщение с Енисеем в течение всего лета. Теперь это производится случайными рейсами один раз в год, и для поощрения этих рейсов предпринимателям дают некоторые таможенные льготы. При посредстве ледоколов рейсы на Енисей можно поставить на правильный фундамент и вести их регулярно. Полагаю, что 1 или 15 июня (ст. ст.), когда устье Енисея очистится ото льда, можно было бы идти первым рейсом, а затем каждые 2 недели делать рейс и, таким образом, открыть грузовое пароходное сообщение Сибири со всем остальным миром. Теперь, когда движение грузов случайное, находится достаточно грузов на несколько кораблей; когда же движение будет правильное, обмен грузов значительно возрастет. Сибирь так богата, а прирост населения как естественным путем, так и переселением идет так быстро, что грузов в скором времени найдется достаточно.
Мы, русские, богаты дешевым товаром, который не может быть перевозим на дальние расстояния по железным дорогам. Для такого товара нужно пароходное сообщение. Вследствие этого пароходное сообщение не будет конкурировать с железными дорогами, и открытие заграничного отпуска из бассейнов рек Енисея и Оби не уменьшит работу дорог, а, напротив того, увеличит ее, ибо, с открытием водного пути, край поднимется и промышленность в нем возрастет. Вопрос не в том, строить ли или не строить ледоколы для сообщения с Енисеем, а в том, строить ли их теперь или надо еще подождать. Надо думать, что два ледокола в 10 000 сил, начиная с 15 июня (ст. ст.), поведут караваны судов на Енисей со скоростью 5 узлов, а позднее ледяное препятствие будет встречаться лишь в немногих местах.
Есть еще одна насущная потребность, для удовлетворения которой требуются ледоколы. Теперь, когда Николаев, Одесса, Владивосток, Ревель и другие города расчищают себе путь ледоколами, один Петербург отстал от всех и все еще зимою заперт для пароходного сообщения. Кажется немножко странным, что все порты опередили в этом отношении Петербург. Инженер Р. А. Рунеберг делал по этому предмету доклад, но дело остановилось и, вероятно, не потому, что потребность в ледоколе не сознавалась, а потому, что дело это казалось трудно осуществимым. При посредстве ледоколов можно было бы установить еженедельные зимние рейсы грузовых пароходов в Петербург и обратно и, таким образом, дать Петербургу правильное зимнее пароходное сообщение, в котором он сильно нуждается, как многолюдный город и ближайший морской порт к Москве и ко всему нашему богатому мануфактурному району.
В настоящей лекции я старался представить перед вами картину постепенного расширения в применении ледоколов. Один порт после другого обзаводятся ледоколами, и видно общее усилие искусственным путем получить то, что природа отказалась дать путем естественным. Я также показал перед вами, до каких пределов может доходить крепость ледяных покровов, и вы, вероятно, присоединитесь к моему мнению, что силою можно разбивать всякий ледяной покров. Вопрос не в том, можно ли лед разбить, а в том – стоит ли его разбивать?
Я наметил три крупных дела, которые могут быть выполнены ледоколами:
1) Научное исследование всего Ледовитого океана, на котором огромная область, 2 тысячи верст длиною и 1 ½ тысячи шириною, ни разу не была посещена ни одним путешественником.
2) Открытие правильного грузового пароходного сообщения с Обью и Енисеем в летнее время.
3) Открытие правильного грузового пароходного сообщения с Петербургом в зимнее время.
Эти три цели, по моему мнению, могут быть удовлетворены постройкою двух ледоколов, в 6000 тонн, с машинами в 10 000 сил каждый. Ни одна нация не заинтересована в ледоколах столько, сколько Россия. Природа заковала наши моря льдами, но техника дает теперь огромные средства, и надо признать, что в настоящее время ледяной покров не представляет более непреодолимого препятствия к судоходству.
IV. Моя поездка для обзора Морского пути на Обь и Енисей
Прочитанная в Мраморном дворце лекция заинтересовала многих высокопоставленных лиц, и дело пошло гораздо скорее, чем я того ожидал. Уже в июне месяце я имел случай лично изложить свою мысль министру финансов Сергею Юльевичу Витте. Ранее, чем меня принять, он обстоятельно ознакомился с печатным отчетом о моей лекции и при свидании поставил мне лишь несколько вопросов. Он пришел к такому заключению, что прежде, чем что-либо предпринять, полезно, чтобы я побывал в Карском море и ознакомился с состоянием пути на Обь и Енисей.
Лучше всего было бы иметь независимое судно, с которым можно было пройти туда, куда следовало, но Морское министерство не располагало для этого свободным судном в тех водах. Пришлось ограничиться поездкою, пользуясь тем, что можно было достать. Я решил первоначально съездить на Шпицберген, а потом пойти на Енисей с пароходами Г. Попхам, которые ежегодно возят туда груз.
Из Петербурга я отправился 29 июня (11 июля) и прибыл 1 июля в Стокгольм, где имел случай переговорить с профессором Норденшельдом о льдах Ледовитого океана вообще и Карского моря в особенности.
Профессор Норденшельд, которого я познакомил с моим предложением исследовать Ледовитый океан посредством ледоколов, сказал мне, что он не видит причин, почему бы льды Ледовитого океана нельзя было разбивать посредством сильных ледоколов. Я заметил ему, что некоторые из ученых считают, что я не прав, когда сравниваю морские многолетние торосы с однолетними пресноводными торосами. Многолетние торосы, по мнению некоторых ученых, представляют весьма солидную массу, которую невозможно разбить силою корабля. Они думают, что лед в морских торосах, подобно льду ледников, подвергается метаморфозе и сливается в одну плотную массу. Норденшельд с этим не согласен и присоединяется к моему мнению, что глыбы, составляющие торос, спаяны между собою весьма слабо и что подводные глыбы почти совсем не спаяны. Он полагает, что если струею переднего винта можно сдвинуть с пути нижние глыбы речного тороса, то нет основания сомневаться, чтобы не были точно так же сдвинуты глыбы полярного тороса.
Профессор Норденшельд считает, что все рисунки, представляющие торосы Ледовитого океана, несколько преувеличены, что в Карском море льды несравненно слабее, чем в возвышенных широтах Ледовитого океана. К лету ледяной покров распадается на ледяные острова, размер которых часто не превышает ½ мили. Местами эти острова касаются один другого, местами же между ними остается открытая вода.
Из Стокгольма я проехал через Тронгейм в Гаммерфест, оттуда на пароходе "Lofoten" ходил в бухту Адвент на Шпицбергене и обратно. Льдов мы не встречали, но для меня это путешествие было в том отношении интересно, что "Lofoten'ом" командует знаменитый Свердруп, бывший командир "Фрама". Проведя в его обществе 6 дней, я имел достаточно времени, чтобы подробно переговорить с ним о полярных льдах в летнее и зимнее время. Капитан Свердруп оказал мне полное содействие для производства ежечасных наблюдений над температурою и удельным весом морской воды; также в трех местах определены температура и удельный вес воды на глубинах.
Мои наблюдения помещены в конце книги. Интересно понижение температуры поверхностной воды при приближении к острову Медвежьему. Это понижение температуры сопровождается понижением удельного веса. Отсюда ясно, что это не есть выступление нижней воды, а что тут языком вдается от NE полярная вода. Наблюдения на станции B в Ледяном фиорде (Ice Fiord) показали, что вода малой солености простирается до значительной глубины.
Капитан Свердруп рассказал мне, что, когда наступило третье лето пребывания "Фрама" во льдах, он в это время находился в широте выше 84° и был тесно окружен льдами. Свердруп решился пробиваться сквозь эти льды. И, несмотря на то что машина "Фрама" всего лишь в 200 сил и обводы этого корабля не приспособлены к ломке льда силою, "Фрам" пробился сквозь лед благополучно, пройдя во льдах 180 миль.
Зимою, по словам Свердрупа, ледяной покров Ледовитого океана точно так же не представляет из себя сплошной, цельной, однородной массы. Поля однородного ровного льда вообще невелики; большею же частью такие льдины пересекаются трещинами или рядами торосов. Вследствие разных термических причин льдины, составляющие нагромождения, даже на поверхности смерзаются слабо; под водою же можно сказать, почти не смерзаются. Он видел пример, когда одна гладкая, ровная льдина, футов в 6 толщиною, набежала почти на 100 сажен на другую такую же гладкую льдину. Казалось бы, явились условия для прочного смораживания двух льдин, но на деле вышло не так: льдины, прилегающие даже одна к другой совершенно ровно, смерзаются лишь весьма слабо. Может быть, в первый момент смерзание происходит, но верхняя поверхность одной льдины, имея снежный покров и весьма низкую температуру, приляжет к нижней поверхности другой льдины, которая имеет температуру воды. Через некоторый промежуток времени место спайки примет среднюю температуру, причем холодная поверхность должна значительно сжаться, а более теплая поверхность расшириться. Результатом будут трещины, которые значительно ослабят спайку. Капитан Свердруп говорит, что если начать делать прорубь, то, дойдя до места спайки двух плотно прилегающих льдин, получится в проруби вода, что показывает, до какой степени место спайки непрочно.