Не меньшее значение придавалось гидрологическим работам станции. Сорок лет назад Нансен установил, что в Ледовитый океан вливается мощный поток более соленой и относительно более теплой воды из Атлантического океана. Но наблюдения «Фрама» производились по окраине Полярного бассейна, и никто не знал, в какой степени результаты этих наблюдений относились к центральной части океана. Гидрологический режим центральной Арктики до последнего времени был абсолютно неизвестен, а поэтому оставалось неясным, какое количество атлантической воды, а вместе с тем и тепла, приносимого этой водой, вносится в Полярный бассейн, как это влияет на образование, характер и движение морского льда. Никто не знал, каковы глубины Ледовитого океана. Предполагалось, что жизнь в водах центральной Арктики крайне бедна, потому что там море вечно покрыто тяжелым ледовым покровом и почти полгода царит полярная ночь. Уже первые дни пребывания экспедиции на полюсе показали, что эта точка зрения неверна, так же как было неверно предположение о том, что на поверхности ледового покрова у полюса нет жизни. Зимовщики черпали из воды великое изобилие планктона, бокоплавов и всяких других рачков, наблюдали птиц, тюленей и медведей. Многочисленные, крайне совершенные приборы экспедиции позволили составить ясное представление о характере жизни на поверхности Ледовитого океана и в его заповедной толще, промерить [15] глубины, определить характер морского дна, собрать все материалы, характеризующие силу, мощность и специфику теплых и холодных течений Ледовитого океана. Постоянный дрейф лишь обогатил эти наблюдения, дал более яркую и исчерпывающую картину: научное обследование не ограничилось точкой полюса, а охватило огромный, неизученный район.
Систематические астрономические и магнитные наблюдения также являлись одной из важнейших отраслей деятельности зимовщиков. На основе полученных сведений будет составлена магнитная карта центральной Арктики, будут ясны склонения, наклонения и величины горизонтальной составляющей земного магнетизма, изучены магнитные вариации. Большой интерес представляют измерения силы тяжести вблизи полюса. Сила земного притяжения в различных местах неодинакова. Сопоставление величин силы тяжести позволит вычислить точную форму земли, знание которой играет очень большую роль во многих геодезических и астрономических расчетах. Кроме того, результаты гравитационных наблюдений пролили некоторый свет на геологическую структуру Арктики.
Выполнение всей этой обширной программы было возложено на четырех человек: Папанина, Кренкеля, Ширшова и Федорова. Каждый из них не раз бывал в Арктике, зимуя на полярных станциях, выполняя большую и трудную работу. Папанин был известен своей неистощимой энергией, великолепными административными данными, несокрушимой волей, великой жизнерадостностью. В его лице зимовка получала подлинного руководителя. Эрнст Кренкель справедливо считался отцом полярных радистов, пионером большевистского наступления [16] на Арктику. Ширшов и Федоров были талантливыми представителями советской научной молодежи, соединившими искательскую страсть с большим опытом и глубокой эрудицией.
Подготовка к экспедиции на Северный полюс была проведена с исключительной тщательностью и заботливостью. Мысль об организации научной станции на дрейфующем льду, впервые выдвинутая Нансеном, не раз высказывалась советскими полярниками. Десятки лучших полярных работников - ученых, летчиков, зимовщиков - давно мечтали о такой возможности. «Идея эта созревала в нашей среде постепенно, впитывая в себя результаты огромного коллективного опыта исследования и освоения севера», - вспоминает Шмидт. Еще во время плавания «Сибирякова» в 1932 году Шмидт делился с участниками экспедиции мыслями о необходимости длительного изучения района полюса. В долгие ночи пребывания в ледовом лагере, после гибели «Челюскина», в Чукотском море, полярники не раз возвращались к этой теме, высказывая различные проекты и предположения. Наиболее горячими поборниками идеи зимовки на полюсе уже в ледовом лагере были Эрнст Кренкель и Петр Ширшов. И, несомненно, двухмесячное пребывание на льдах Чукотского моря дало товарищам огромный опыт ледовой жизни.
Тринадцатого февраля 1936 года Шмидт был вызван в Кремль к товарищу Сталину на совещание об организации трансполярных полетов; кроме него присутствовали Герои Советского Союза Леваневский, Громов и другие выдающиеся советские летчики. Товарищ Сталин настойчиво подчеркнул, что как ни важны трансполярные [17] и другие крупные перелеты, мы должны беречь людей и разрешать рейсы только в том случае, если приняты все меры для уменьшения риска. На этом совещании Шмидт изложил разработанный план воздушной экспедиции на Северный полюс и основания станции в его районе. Сталин и Ворошилов подробно расспрашивали о деталях плана, затем товарищ Сталин принес глобус и предложил конкретно продемонстрировать, где и что экспедиция собирается делать. В результате было принято правительственное постановление, поручавшее Главному управлению Северного морского пути организовать в 1937 году экспедицию в район Северного полюса и доставить туда на самолетах оборудование научной станции и зимовщиков. Руководство этим делом было возложено лично на Шмидта. Народный комиссариат тяжелой промышленности должен был изготовить необходимые для этой операции самолеты.
После тщательного изучения всех возможностей Главное управление Северного морского пути решило создать на одном из островов Земли Франца-Иосифа (предположительно на острове Рудольфа) базу для штурма полюса. Однако, с условиями строительства аэродрома и полетов в столь высоких широтах нужно было ознакомиться на месте. С этой целью весной 1936 года из Москвы на Землю Франца-Иосифа вылетели летчики Водопьянов и Махоткин. Полет был исключительно трудным и сложным. Впервые в истории арктической авиации самолеты проложили воздушную дорогу между континентом и далеким архипелагом. Не раз пурга, туманы и низкая облачность заставляли летчиков возвращаться обрвтно или отсиживаться [18] на месте. На последнем этапе перелета от мыса Желания до бухты Тихой Водопьянов совершил вынужденную посадку на необитаемом острове Греем-Белль. Просидев там несколько дней и выждав хорошую погоду, пилот перелетел в бухту Тихую, откуда совершил несколько разведывательных полетов на север, посетил остров Рудольфа, обследовал его и убедился, что он вполне пригоден для организации воздушной базы экспедиции.
Остров Рудольфа является самым северным островом Земли Франца-Иосифа и в то же время самой северной точкой суши советского сектора Арктики. Он расположен между 81 градусом 41 минутой и 81 градусом 50 минутой северной широты и между 57 градусом 50 минутой и 59 градусом восточной долготы. Эта далекая земля, расположенная всего в 900 километрах от полюса, тем не менее известна исследователям больше шестидесяти лет. Остров Рудольфа был открыт 12 апреля 1874 года во время пребывания на Земле Франца-Иосифа австрийской экспедиции, руководимой Вайпрехтом и Пайером. Вновь люди побывали на угрюмых ледниковых обрывах острова лишь спустя четверть века. Там в бухте Теплитц зимовал корабль итальянской экспедиции герцога Абруццого «Стелла поляре». Именно оттуда партия капитана Каньи, вышедшая на север, добралась до 86 градусов 34 минут широты (путешествие продолжалось сто четыре дня). В 1903 году в той же бухте было раздавлено льдами судно американской экспедиции, руководимой Фиала, «Америка». Трижды Фиала пытался пройти к северу на собаках, но каждый раз возвращался после нескольких километров тяжелого пути. Наконец, там на мысе [19] Бророк был погребен матросами и прах Седова, пытавшегося добраться пешком до полюса.
В 1929 году остров Рудольфа посетила советская экспедиция на ледоколе «Седов». Через три года там была создана первая советская полярная станция, на которой зимовало четыре человека. После проведения второго международного полярного года станция была законсервирована. Вот этот остров, самый северный форпост земли, и было решено избрать в качестве базы штурма полюса.