После обсуждения на общем собрании экипажа план был вывешен в кают-компании на видном месте.
Что должны были дать все эти исследования?
Метеорологические наблюдения - иными словами, наблюдения над состоянием погоды - проводятся во многих тысячах пунктов земного шара. Четыре раза в сутки сведения о давлении и температуре воздуха, направлений и силе ветра, облачности, видимости и осадках передаются метеорологическими станциями по радио в центральные институты погоды. На основании этих данных составляются синоптические карты, показывающие перемещение воздушных масс, возникновение циклонов и антициклонов и т. д. Они позволяют предсказывать погоду, предупреждать о наступлении засушливых и дождливых периодов, делать выводы, имеющие крупное народнохозяйственное значение.
Однако Центральный Арктический бассейн, площадью свыше 5000000 квадратных километров, лишен таких наблюдательных постов. Самая северная в мире метеостанция построена на острове Рудольфа (81°48',0 северной широты и 57°57' восточной долготы) и принадлежит СССР. Естественно, что от нас, проникших в более высокие широты, ждали метеосводок с особенным интересом: они должны были многое объяснить и рассказать ученым.
Но этого мало. Метеонаблюдения, производившиеся нами, имели не только утилитарное, практическое значение. Проводя их не четыре раза в сутки, как обычно, а втрое чаще, мы собирали для науки богатый фактический материал для проверки созданных ею гипотез и теорий о метеорологических явлениях в центре Арктики. Ведь со времени экспедиции Нансена почти никаких сведений о погоде в Центральном бассейне Арктики не имели.
Мы же вслед за станцией "Северный полюс" получали возможность вести такие наблюдения на протяжении очень длительного периода.
Астрономические наблюдения, которые мы могли производить с большой точностью усовершенствованными приборами, должны были обеспечить абсолютно верное отражение движения корабля, уносимого льдами. Кстати сказать, за время дрейфа нам удалось провести свыше 400 астрономических определений - вдвое больше того, что было сделано на "Фраме", причем определение долготы было более точным, так как мы имели возможность регулярно сверять свои хронометры по радио с Москвой и иностранными станциями. Эти определения имели большое значение для вывода законов движения льдов в Центральном Арктическом бассейне. Кроме того, они придавали особую ценность всем научным работам, которые мы вели: всякое наблюдение только тогда интересно для науки, когда точно известны координаты места, где оно производилось.
Магнитные наблюдения также весьма ценны. Как известно, магнитные полюсы не совпадают с географическими. Кроме того, магнитные силы Земли не только имеют разную величину и направление в различных частях земного шара, но и распределены на его поверхности неравномерно. Казалось бы, стрелка компаса должна указывать на магнитный полюс северного полушария, находящийся на северо-востоке Каналы (на полуострове Бутия - 70°30',0 северной широты и 95°30' западной долготы). Однако она направлена по магнитным меридианам, изображающимся на земной поверхностей искривленными линиями.
Угол между географическим и магнитным меридианами называется склонением магнитной стрелки, и, чтобы пользоваться магнитным компасом, необходимо знать величину этого склонения в каждом данном районе. При этом следует иметь в виду, что склонение магнитной стрелки подвержено изменениям во времени - суточным, годовым и вековым, которые также требуют изучения.
Особенно непостоянно поведение магнитной стрелки в Арктике и Антарктике. В науке существует теория, согласно которой, кроме основных магнитных (внутренних) полюсов, есть добавочные (внешние), также расположенные в высоких широтах, причем как основные, так и добавочные полюсы не стоят на месте, а слегка перемещаются.
Если учесть, что до сих пор более 4 миллионов квадратных километров Арктики никто и никогда не посещал, то станет ясно, какое большое значение приобретали наши наблюдения над поведением компаса, - мы производили их в этих широтах впервые. При помощи усовершенствованных приборов мы могли с исчерпывающей точностью определить в каждом избранном нами пункте склонение магнитной стрелки, ее наклонение, то есть угол между магнитной стрелкой и горизонтальной поверхностью, и, наконец, суточные изменения склонения и наклонения.
Значительный интерес представляли наблюдения во время магнитных бурь, вызывающих быстрые и неправильные колебания стрелки.
Много нового для науки должны были дать гравитационные измерения, определяющие ускорение силы тяжести в различных точках земной поверхности. Дело в том, что сила тяжести в разных местах земного шара не одинакова. Во-первых, Земля, вопреки обыденным представлениям, не является шаром, а представляет собой геоид, напоминающий эллипсоид вращения; поперечник Земли у экватора примерно на 43 километра больше, чем между Южным и Северным полюсами. Поэтому чем ближе к полюсу, тем ближе к центру Земли.
Во-вторых, земная кора весьма неоднородна по плотности: в одном месте - океан, в другом - материк. Сами материки сложены из разных по плотности пород. Эта неравномерность также отражается на ускорении силы тяжести.
Конечно, отклонения силы тяжести ничтожны по своим размерам. Однако для науки это имеет большое значение: на основании измерений силы тяжести в различных пунктах можно вычислить точную форму Земли и определить строение земной коры.
Экспедиция Нансена произвела всего лишь несколько гравиметрических наблюдений, причем сама техника в те времена была крайне несовершенной. Станция "Северный полюс" провела целую серию таких исследований. Нам предстояло продолжить их и, таким образом, дать науке точную картину распределения силы тяжести на огромном протяжении - от берегов Сибири до Гренландского моря.
Особенно важны были гидрологические наблюдения. Как известно, между Северным Ледовитым и Атлантическим океанами существует интенсивный водообмен. По образному определению океанографа Мори, в Атлантике "есть особенное течение. Оно не иссякает, хотя бы все около него иссякло, не выходит из берегов, хотя бы поднимали его огромные волны. Края его, дно его состоят из холодной воды, но сам ток тепел. Исток его - Мексиканский залив; устье - в Арктическом море. Это Гольфстрим. В море нет другого тока воды, который превосходил бы его величественную массу. Бег его быстрее Миссисипи и Амазонки, объем его в тысячу раз больше каждой из них".
Подсчитано, что Гольфстрим ежегодно посылает в Арктику около 150 000 кубических километров теплой воды. В то же время холодная вода из Арктики устремляется в Атлантику, унося с собою льды и разгружая от них Центральный Арктический бассейн. Благодаря такому интенсивному водообмену одна пятая часть поверхности Ледовитого океана ежегодно освобождается от ледового покрова.
Для науки очень важно уточнить процессы этого водообмена, исследовать распределение теплых вод в Арктике, установить зависимость между ним и ледовитостью Центрального Арктического бассейна. Особый интерес эти вопросы приобретают в связи с потеплением Арктики, признаки которого наблюдаются с 1920 года. Станции "Северный полюс" удалось проследить распространение теплых атлантических вод, приносимых Гольфстримом, в районе Северного полюса. Собирая пробы воды с различных глубин от поверхности, определяя их температуру и соленость, мы могли продолжить эти интереснейшие исследования, имеющие исключительное значение в деле освоения Арктики.
Наконец наблюдения над жизнью льда должны были установить связь между потеплением Арктики и состоянием ледяного покрова: его толщиной, процессами становления и намерзания и т. д.
Таким образом, намеченная нами программа исследований была обширна и интересна. Но она требовала существенного напряжения всех сил экипажа. Тут-то и сказались счастливые особенности социалистической системы, воспитывающей людей в духе коллективизма и готовности отдать все силы на общее дело, - не для одиночки-исследователя, а для всего народа.
15 октября собрались на производственное совещание все зимовщики. На повестке дня стоял лишь один вопрос: организация научных работ. Я рассказал о том, какие огромные надежды возлагают на нас советские ученые, как велика наша ответственность перед родиной за проведение исследований, подробно изложил план. Все слушали с огромным вниманием, словно речь шла о чем-то самом близком и важном для каждого из них.
Когда Буйницкий упомянул, что ему трудно выполнять дневальство из-за большой загрузки научной работой, я предложил разделить астрономические и магнитные наблюдения между ним и Андреем Георгиевичем. Однако Буйницкий сам запротестовал против такой "скидки". И такое отношение к научной работе, как к родному, кровному делу, было характерно для каждого. Ни один человек не заикнулся о том, что научные наблюдения представляют собой добавочную и трудную нагрузку, которую члены экипажа по морскому уставу вовсе не обязаны нести. Зато меня засыпали вопросами о том, что и как необходимо сделать для того, чтобы поскорее приступить к осуществлению плана.
Нам предстояло вести научные наблюдения в течение длительного - быть может, даже очень длительного - времени. Поэтому следовало организовать их основательно и солидно. Здесь-то и представлялся самый широкий простор для творческой деятельности и изобретательности членов нашего экипажа.
Можно было бы привести десятки примеров поистине трогательной заботливости моряков "Седова" об успешной подготовке к научным работам. Уже на производственном совещании люди начали вполголоса переговариваться друг с другом, условливаясь о том, какую работу взять на себя. Положили почин этой творческой самодеятельности Буторин и Гаманков. Когда совещание шло уже к концу, Буторин неожиданно попросил слова и коротко сказал:
- Мы вот тут с Гаманковым обговорили, - он сделал рукой широкий округлый жест. - Сделаем, стало быть, трос для глубоководной лебедки. У нас там есть подходящие концы. Вот и расплетем...
Потом Алферов заявил, что он сумеет смастерить металлический стакан для измерения осадков. Машинная команда взялась оборудовать лебедку.
Так в дружной коллективной работе развертывалась подготовка к серьезнейшим научным исследованиям, которыми, мы хотели ознаменовать дрейф своего корабля. Для того чтобы дать более полное представление об этом интереснейшем периоде нашей работы, я приведу несколько страничек из своего дневника, относящихся к описываемым здесь событиям:
"16 октября. 84°02' северной широты, 133°22' восточной долготы. Отмечаю выдающееся событие: сегодня в Центральном Арктическом бассейне взята гидрологическая станция № 1. Первые три сосуда, наполненных водой, которая взята с глубин 50, 100 и 150 метров, запечатаны, зарегистрированы и спрятаны. Соответствующие температуры отмечены в специальном журнале научных наблюдений. Одним словом, все, как в приличной ученой экспедиции, за исключением того, что... в проведении гидрологической станции не участвовал ни один ученый.
Теперь расскажу все по очереди. Вчера прорубили во льду майну и притащили к ней с корабля вьюшку от лота Томсона. С великими предосторожностями (не утопить бы!) прицепили к тросу наши драгоценные батометры и начали брать пробы. Опускали трос с таким расчетом, чтобы взять воду одновременно с трех горизонтов. Когда достигли нужной глубины, послали по тросу "почтальона" - грузик, который должен перевернуть батометры, чтобы они наполнились водой. Все прошло прекрасно: батометры сработали, как надо, термометры зафиксировали температуру. Плохо только, что "почтальон" капризничает: трос обмерзает, и поэтому грузик застревает.
Пробным измерением командовал Андрей Георгиевич, а ассистентами у него были Буторин и Шарыпов. Надо было видеть их лица в тот момент, когда из воды появились и перевернутые и закрытые как следует батометры!
Сегодня над майной раскинули палатку и внутри нее установили столик. Получился целый гидрологический кабинет. В 15 часов тот же самый научно-исследовательский коллектив повторил взятие станции, и на этот раз уже, так сказать, "набело". Станция отмечена в судовом журнале. С нее мы начинаем счет научных наблюдений по программе-максимум, одобренной нашим производственным совещанием.
Вечером для поднятия духа устроил маленький торжественный ужин в честь наших пионеров гидрологии - Ефремова, Буторина и Шарыпова.
17 октября. 83°57',5 северной широты, 133°20' восточной долготы. Победа за победой: сегодня закончили строительство метеорологической будки, которую соорудили по всем правилам искусства Буторин и Гаманков.
До сих пор удавалось определять температуру воздуха только с помощью психрометра Ассмана. Мы не имели возможности определять минимальную и максимальную температуры за время метеовахты, не наблюдали за влажностью воздуха. Между тем эти определения крайне необходимы.
Дней десять назад я разыскал в книге "Руководство для метеонаблюдений" эскиз метеобудки, устанавливаемой на всех станциях, ведущих исследования погоды. В такой будке с четырех сторон устроены деревянные жалюзи, для того чтобы внутри нее воздух не застаивался и сохранял ту же температуру и влажность, что и снаружи. В будке размещаются все необходимые для наблюдений приборы.
Сделать ее своими силами не так легко, - для этого нужно иметь не только чертежи, но и квалифицированных столяров. Все же я пригласил к себе в каюту Буторина и Гаманкова, показал им рисунок, объяснил, зачем нам такая будка нужна, и спросил:
- Сумеете сделать?
Наши мастера повертели книжку в руках, подумали и ответили:
- Надо попробовать...
Назавтра я нашел свежеиспеченных столяров в холодном твиндеке. Пристроив в одном из углов нечто вроде верстака, они прилежно строгали дощечки от ящиков, приготовляя тонкие планочки для жалюзи.
Несмотря на все их усердие, дело подвигалось вперед довольно медленно. Тогда я посоветовал Буторину заменить деревянные планки обрезками фанеры. Распиливать фанеру было легче, чем превращать доски в тончайшие планочки.
И вот сегодня на палубе торжественно водружена новая будка. Она окрашена серой краской, старательно отделана, и ее трудно отличить от фабричной. Буйницкий внутри этой будки разместил два больших ртутных термометра, показывающих температуру с точностью до 0,1 градуса, спиртовой минимальный термометр, отмечающий минимальную температуру за время вахты, и максимальный термометр, указывающий максимальную температуру за это же время. Кроме того, в будке устанавливаются термограф и гигрограф - самопишущие приборы, непрерывно фиксирующие изменения температуры и влажности воздуха.
Решили провести в будку электрическое освещение от аккумуляторов. Одним словом, сооружается целый дворец метеорологии! И все это делается прямо-таки из ничего.
19 октября. 83°57',2 северной широты, 133°08' восточной долготы. Неутомимые Буторин и Гаманков честно выполняют свое обязательство - плетут линь для глубоководных промеров. Они выбрали наиболее прочные швартовные концы, перетащили их в твиндек, растянули и начали разматывать. Две пряди сматывают в бухты, а остальные спускают в трюм: потом дойдет и до них очередь.
Если учесть, что сегодня температура упала до 23 градусов мороза, что твиндек не отапливается и что работать приходится в темноте, то нетрудно представить, насколько мало удовольствия получают Буторин и Гаманков от этой работы. Все же они почти не вылезают из твиндека и упрямо трудятся.
Шарыпов и Гетман под руководством Андрея Георгиевича вморозили в лед колья, расстояние между которыми будет служить эталоном длины для измерения будущего линя. Для начала размотали трос с барабана швартовной лебедки, которая служила на "Садко" для подсобных гидрологических наблюдений. На нем оказалось 1500 метров троса толщиной в 2 миллиметра и 900 метров толщиной в 3 миллиметра. Маловато! Нам нужен линь по крайней мере в 5000 метров длины. К тому же трос, смотанный с барабана, очень истрепан и, того и гляди, оборвется.
Пока Ефремов, Шарыпов и Гетман возились на льду, их меховые костюмы, шапки, воротники покрылись пушистым инеем. Толстый слой инея покрыл весь корабль, - воздух влажен, и мороз сушит его.
20 октября. Трофимов, Токарев, Алферов и Недзвецкий заканчивают оборудование механической мастерской. Для этого они разобрали переборку между каютами повара и буфетчика. В будущей мастерской устанавливается мотор "Червоный двигун". Здесь же будут производиться механические работы, - все-таки в каютах много теплее, чем в железном трюме.
Андрей Георгиевич поглощен конструкторскими расчетами - вдвоем с ним готовим проект глубоководной лебедки, которую с завтрашнего дня начнут сооружать наши механики. Пока что у нас есть старая швартовная вьюшка, и нам остается то, о чем портные говорят: "пришить к пуговице костюм". Нам нужно рассчитать крепость лебедки и соответственно укрепить взятую в основу швартовную вьюшку, рассчитать необходимую мощность, подобрать электродвигатель, соорудить фундамент, рассчитать и подогнать шестеренную передачу от мотора к лебедке, сконструировать специальное приспособление, которое даст нам знать о том моменте, когда груз коснется дна океана; наконец соединить это все вместе и привести в действие.
Экипаж единодушно решил приурочить начало глубоководных измерений к двадцатилетию ленинско-сталинского комсомола. Это будет наш общий подарок родине.
Андрей Георгиевич очень увлечен техникой подсчетов - он любит эту работу. В прошлую зимовку, используя свободные часы, он ухитрился рассчитать даже... подшипники для земной оси: с совершенно серьезным видом он определил нагрузку на эти подшипники, их размеры, материал, из которого их следует сделать, и т. д.
По сравнению с таким агрегатом наша лебедка выглядит значительно скромнее, и я начинаю верить, что час, когда мы начнем глубоководные измерения, уже близок.
21 октября. Сегодня на производственном совещании обсуждалось устройство глубоководной лебедки. Я огласил результаты наших расчетов. Трос длиной в 4 километра будет весить вместе с батометрами и грузом около 170 килограммов.
В качестве электромотора можно приспособить аварийную динамо, ту самую, которая работала от дизеля. Шестерни придется снять со швартовной кормовой вьюшки, а так" же с токарного станка. Таким образом, выходит, что нам удастся кое-что скомбинировать.
Некоторые механики сомневались в успехе нашей затеи. Но Дмитрий Григорьевич Трофимов поддержал проект силой своего двойного авторитета - старшего механика и парторга, и машинная команда взялась за работу.
Буторин и Гаманков подготовили место для установки лебедки на кормовых рострах. Отсюда трос протянем через блок, укрепленный на шлюпбалке.
После обеда мы втроем уходили на лед - сверлить ледяные поля для измерения их толщины и определения температуры поверхностного слоя воды под ними.
Работали четыре часа. Просверлили четыре отверстия в двухлетнем и годовалом льду, а также во льду зимнего образования и молодом. Труднее всего сверлить двухлетнее поле, - его толщина сейчас около 150 сантиметров.
Все данные измерений занес в особый журнал наблюдений над жизнью льда.
22 октября. Что ни день, то Буторин изобретает что-нибудь новое. Из него мог бы выйти прекрасный конструктор.