Замысел был не так уж нов. Нансен думал о нем еще до своей экспедиции на Северный полюс. Еще в 1893 году, когда шотланд­ский естествоиспытатель Джон Мёррей прибыл в Христианию, чтобы проводить экспедицию на «Фраме», Нансен говорил с ним о том, что намерен пойти на шхуне к Южному полюсу, как только вернется из похода к Северному. Во время дрейфа «Фрама» он долго и обстоятельно обсуждал вопрос со Свердрупом. Свердруп готов был отправиться вместе с ним.

Теперь отец решил доложить о своих планах в Королевском Географическом обществе в Лондоне. Для Евы это был удар. Она, конечно, понимала, что Фритьоф все равно совершит задуманное. Ведь все, за что бы он ни брался, удавалось ему. Но снова три года! Каким он вернется после новых трех лет отсутствия? Она гнала от себя эту мысль, заставляя себя жить только настоя­щим и не тревожить Фритьофа своими страхами. Однако он и сам все понимал и отчасти именно поэтому откладывал экспеди­цию к Южному полюсу. Но были у него в те годы и другие дела, которые не пускали его в путь. За годы похода на «Фраме» накопилось множество материалов, которые надо было обобщить и опубликовать, к тому же Нансен был очень занят организацией океанографических исследований в международном масштабе. И наконец, более всего его занимало внешнеполитическое поло­жение Норвегии.

Сатирические газеты в те годы были полны карикатур на Нан­сена. На одной из них он изображен сидящим на ледяной глыбе, а по его нахмуренному лицу градом струится пот. На другой он, сидя в крохотной лодочке, гребет изо всех сил, но лодка не дви­гается с места. Под рисунком подпись: «А не в мертвой ли воде Нансен?»

Карикатура появилась в ответ на незадолго до того опубли­кованную Нансеном статью под заголовком «Мертвая вода».

Хотя Нансен сейчас и не удивлял мир новыми захватываю­щими экспедициями и приключениями, которых от него ждали, однако никак нельзя было сказать, что он попал в «мертвую воду». В период после его возвращения в 1896 году и до 1905 года, когда он занялся политикой, он много сделал в науке. Те, кто наблюдал его жизнь, знали, что он следовал своему де­визу и даром времени не терял.

Благодаря исследованиям, проведенным на «Фраме», был со­бран богатый и разнообразный материал, обработка которого по­требовала многих лет труда. По сути дела Нансен так и не исчер­пал его. В своих статьях, написанных по этим материалам, он поставил много проблем, которые впоследствии разрабатывал в научных исследованиях.

Крупнейшим географическим открытием экспедиции были неожиданно большие глубины, найденные в Ледовитом океане. «Открытие арктического глубоководного океана, можно сказать, завершило  наши  знания  о  континентах  и  глубоких  морях»,— писал в 1954 году шведский математик и океанограф В. Валфрид Экман.

Прежде всего Нансена интересовал Ледовитый океан, его ле­дяной покров и своеобразный термический режим. Будучи по об­разованию зоологом, он со всей присущей ему энергией взялся за решение физических проблем океанографии — науки, которая на рубеже веков получила такое бурное развитие в значительной степени благодаря его заслугам. В ходе работы ему понадоби­лись более глубокие знания в области математики и физики, чем те, что он приобрел в университете. Он сам не раз высказывал сожаление, что не владеет этими науками в достаточной мере и что у него не хватает времени наверстать упущенное. Но зато у него была замечательная способность схватывать суть физиче­ских процессов, происходящих в природе.

Во время дрейфа «Фрама» он подметил, что лед всегда дви­жется вправо относительно направления ветра, и заключил, что это явление объясняется вращением Земли. Однако он не огра­ничился этим выводом.

Он рассуждал приблизительно так. Движение льда вызы­вается ветром. Вследствие вращения Земли любое движение на земной поверхности подвергается воздействию силы, которая в се­верном полушарии отклоняется вправо. Под воздействием этой силы лед движется не по направлению ветра, а вправо от него. Лед приводит в движение верхний слой воды, и последний тоже начинает отклоняться вправо по отношению к движению льда. Верхний слой в свою очередь приводит в движение более глубокие слои, так что и они в свою очередь отклоняются вправо от направления верхнего слоя, и так далее. При этом скорость дви­жения уменьшается вследствие действия значительной силы тре­ния. Очевидно, в результате подледное течение с нарастанием глубины все больше отклоняется вправо и при этом ослабевает; таким образом, на какой-то глубине должно существовать слабое течение, направленное против ветра.

Во время визита в Стокгольм в 1900 году Нансен высказал свою гипотезу Вильгельму Бьеркнесу, который в то время был профессором Высшей школы Стокгольма. Бьеркнес сразу же увидел, что эту проблему можно решить математическим путем, и привлек к этому делу своего ассистента Валфрида Экмана. Эк­ман вывел соответствующие уравнения и получил решение, под­твердившее правильность гипотезы Нансена.

Это позволило Экману сделать следующий вывод: «Благодаря этой принципиальной мысли возникла проблема, которую удалось разрешить математическим путем: таким образом, Нансен стал основоположником современной теории ветровых течений».

Как и многие другие идеи Нансена, его мысль о ветровых те­чениях поначалу встретила сильное сопротивление среди ряда спе­циалистов, но теперь математический анализ Экмана приводится во всех учебниках океанографии, и во многих из них отмечается, что Нансен еще раньше решил эту проблему путем логических умозаключений.

Большую часть материалов, собранных экспедицией на «Фраме», Нансен предоставил нашим крупным специалистам. Значи­тельную часть биологической коллекции обработал профессор Оссиан Сарс. Метеорологический материал достался другу Нансена профессору Генрику Мону, основоположнику норвежской мете­орологии. Вплоть до наших дней метеорологи обращаются к тру­дам Мона, когда речь идет о климатических условиях Арктики. Во время дрейфа «Фрама» велись наблюдения и за маятником для определения силы тяготения в море. Результаты наблюдений были обработаны профессором Шиетсом, и эти данные впер­вые показали, что сила тяготения в море «нормальная», такая же, как и на суше. Позднее это было неоднократно подтверждено.

Больше всего интересовали Нансена самые глубокие водные слои — придонные воды. Его занимало, откуда ведут происхожде­ние эти воды и как они обновляются. Над этими проблемами Нан­сен сам работал вплотную.

Методы исследования, применявшиеся в то время, когда снаря­жалась экспедиция на «Фраме», были далеко не совершенны, определения температуры и солености были недостаточно точны, что затрудняло обработку результатов измерений. Нансен неодно­кратно пытался получить новые пробы и наконец сам отправился в 1912 году на судне «Веслемей» в район Шпицбергена. Лед по­мешал ему продвинуться так далеко на север, как хотелось, но все же удалось взять ряд проб, и этого было достаточно, чтобы до­казать, что в тех местах наблюдается именно та соленость, ка­кую он предполагал.

Нансен лучше, чем кто-либо другой, понимал, что необходимо предъявлять самые высокие требования к точности при исследова­нии физических свойств и потому не жалел никаких усилий, чтобы улучшить технику. Он взял ряд контрольных проб и выявил все возможные недостатки в аппаратуре, которой пользовался ранее. Затем он сконструировал несколько новых приборов. Вертушка Нансена до последних лет была наиболее употребительным ин­струментом при океанографических наблюдениях.

Многие пожимали плечами, говоря о чрезмерной дотошности Нансена, которая была отличительной его чертой с юношеских лет. Но именно эта тщательность в мелочах и привела к тем научным результатам, благодаря которым Нансена стали назы­вать основоположником глубоководных исследований.

После похода на «Фраме» он писал: