Он рассматривал разные варианты — в том числе и полёт к полюсу на воздушном шаре. Но как настоящий учёный Нансен понимал, что результаты такого исследования природы Арктики будут неудовлетворительными и поверхностными. Поэтому Нансен с присущим ему авантюризмом и мужеством идти наперекор научным авторитетам решил «вморозить» своё судно в лёд и отдать его на волю течения.
Ещё в 1884 году профессором Моном была опубликована статья о находке у юго-западных берегов Гренландии предметов экспедиции на «Жаннетте», затонувшей в 1881 году к северо-востоку от Новосибирских островов.
Экспедиция на «Жаннетте» под командованием лейтенанта американского флота Джорджа Де Лонга была снаряжена для нахождения Северо-Восточного прохода и вышла из Сан-Франциско в июле 1879 года. Однако через несколько дней после прохода Берингова пролива, вблизи острова Геральда судно было затёрто льдами, которые «утащили» свою добычу на северо-запад. Во время дрейфа экспедиция открыла три острова, которые ныне носят название архипелага Де Лонга. 13 июня 1881 года судно было раздавлено льдами на 77°15′ северной широты. Экипаж перешёл по льду на Новосибирские острова и оттуда на материк. Де Лонг и большинство членов экипажа во время этого перехода погибли.
«Экспедиция „Жаннетты“, — заявил Нансен, — по моему глубокому убеждению, была единственной из всех на верном пути, хоть и не по собственной воле».
Фритьоф тщательно проанализировал дрейф экспедиции Де Лонга и возможные пути дрейфа предметов с «Жаннетты», которые были обнаружены у берегов Гренландии. Профессор Мон объяснил их появление там существованием в Полярном бассейне течения, которое идёт от Новосибирских островов к Гренландии. Этой статьёй Нансен заинтересовался необычайно, поскольку эта точка зрения полностью совпадала с его собственной.
«Я сам, — писал Нансен, — имел случай наблюдать большие массы плавника как на западном, так и на восточном берегу Гренландии. Я встречал также отдельные брёвна, плывущие далеко от восточного берега в открытом море, и, подобно предыдущим путешественникам, я пришёл к убеждению, что большая часть этого плавника должна происходить из Сибири, так как среди этого мы находим сосну, сибирскую лиственницу и другие древесные породы, не произрастающие в других местах».
«Если обратиться к условиям распределения ветров и атмосферного давления над Северным Ледовитым океаном, поскольку эти условия изучены, — рассуждал он, — то и они, по-видимому, способствуют образованию полярного течения, идущего через полюс в указанном направлении. От Атлантического океана, к югу от Шпицбергена и Земли Франца-Иосифа тянется до самых сибирских рек ложбина низкого атмосферного давления. Вследствие всех известных нам уже законов на северной стороне этой депрессии ветры должны дуть преимущественно с востока на запад и, следовательно, вызывать западное течение, которое идёт в Гренландское море, по-видимому, через полюс.
Таким образом, с какой бы стороны этот вопрос ни рассматривать, приходится <…> путём логических рассуждений прийти к выводу о существовании течения, проходящего через полюс, откуда идёт к северу, и отдаться ему, чтобы проникнуть в области, достигнуть которых тщетно пытались люди, плывшие против течения».
Впрочем, достижение полюса Нансен не считал обязательным, во всяком случае, не считал это главной целью экспедиции. «Мы отправляемся не для того, чтобы отыскать математическую точку, составляющую северный конец земной оси; достижение этой точки само по себе малоценно, но чтобы произвести наблюдения в обширной неисследованной части земного шара, окружающей полюс», — писал Нансен.
Для претворения плана в жизнь требовалось прежде всего особое судно, которое не могли бы раздавить льды.
Нансен полагал, что если придать обводам корабля яйцевидную форму, то судно при сжатии льдов будет «выдавливаться» вверх, а не раздавливаться ими. Однако строить корабль такой формы было довольно рискованно: это могло спровоцировать сильную качку в открытом море во время шторма. Тем не менее в результате долгих размышлений и многочисленных расчётов Фритьоф остановился именно на яйцевидном корпусе.
Постройку корабля Нансен поручил одному из лучших норвежских судостроителей Колину Арчеру из Ларвика.
Первое (очень осторожное) письмо Нансен отправил ему 6 марта 1890 года. Арчер долго колебался, и контракт был подписан лишь 9 июня 1891 года: корабел взялся «построить самую прочную на свете шхуну».
Это было судно водоизмещением в 402 регистровых тонны, короткое и широкое, похожее на половинку кокосового ореха, но заострённое спереди и сзади. Основные размеры судна были следующие (в метрах): длина по килю — 31, длина по ватерлинии — 34,5, длина по палубе, включая оба штевня, — 39, ширина по ватерлинии без «ледовой обшивки» — 10,4, наибольшая ширина без ледовой обшивки — и, глубина трюма — 5,25, осадка при неполной нагрузке — 3,75; водоизмещение при неполной нагрузке — 530 тонн; водоизмещение при осадке в 4,75 метра — 800 тонн; в последнем случае судно имело надводный борт приблизительно в 1 метр. Корпус судна с наполненными котлами по расчёту должен был весить 420 тонн, и, следовательно, при водоизмещении в 800 тонн оставалась в запасе грузоподъёмность в 380 тонн для угля и прочего груза. Кроме необходимого для людей и собак продовольствия более чем на пять лет экспедиция могла ещё взять с собой запас угля на четыре месяца полного хода.
Но таким судно стало не сразу. Первоначально было предложено три проекта: Нансеном, Свердрупом и самим Арчером, которые согласовывались довольно долго.
Колин Арчер в своей статье в «Norsk Tidsskrift for Sovasen» («Норвежский журнал мореходства») в 1892 году писал:
«Если принять во внимание, что, так сказать, составляет основную идею предложенного доктором Нансеном плана его экспедиции к Северному полюсу <…> то нетрудно понять, что судно, построенное исключительно с одной этой целью, должно существенно отличаться от всех до сих пор известных судов… При постройке этого судна следует соблюсти два требования: во-первых, придать корпусу такую форму, которая по возможности представляла бы наименьшую поверхность соприкосновения с давящим на него льдом, и, во-вторых, построить корпус так прочно, чтобы он противостоял самому сильному внешнему давлению в любом мыслимом направлении».
Закладка судна произошла на верфи Арчера в Ларвике 11 сентября 1891 года. Часть материалов пришлось заказывать в Германии, однако паровую машину сделали в Норвегии в фирме «Norske Mekaniske Werksted».
Позже Нансен напишет:
«Корпус судна был снабжён и спереди, и с кормы острыми штевнями и формой своей напоминал лоцманский бот, если снять с него киль и шпунтовые пояса. И носу, и корме придана была исключительная прочность. Форштевень состоял из трёх толстых дубовых балок, наложенных одна на другую и имеющих общую толщину в 1,25 метра; от них внутрь шли массивные дубовые, окованные железом шпангоуты для скрепления стенок судна, а от тех уже отходили кницы к палубным бимсам.
Вдоль передней наружной стороны форштевня залегал железный штевень, а на него наложены были ещё железные шины, проходящие поперёк носа и по обеим сторонам направленные немного назад, как это обычно делается на промысловых китобойных судах.
Корма получила особую, довольно своеобразную конструкцию. По обеим сторонам её, вокруг рулевой рамы и ахтер-штевня, имеющих толщину 65 сантиметров, были положены массивные дубовые балки, которые следовали за изгибом кормы вплоть до верхней палубы. Таким путём получался как бы двойной ахтерштевень. По наружной стороне его шла обшивка из дубовых досок, в свою очередь защищённая снаружи в кормовой части судна толстыми железными листами.
Между двумя названными балками в корме находились колодцы для винта и руля, через которые они могли быть подняты на палубу. Такие приспособления для винта имеются на всех китобойных судах, чтобы в случае повреждения винта напором льда его легко можно было заменить новым. Но для руля такое устройство обычно не делается. Благодаря нововведению мы с нашим немногочисленным экипажем получили возможность с помощью шпиля (ворота) при сильном или внезапном давлении льда или другом подобном случае поднять руль на палубу в течение нескольких минут. А я сам видел, что смена руля на китобойном судне при экипаже в 60 человек занимала многие часы, а иногда даже целый день.
Вообще корма представляет собой ахиллесову пяту судна, предназначенного для плавания среди льдов. В корме лёд может легче всего нанести повреждения, сломать, например, руль. На „Фраме“, чтобы защитить руль, его посадили возможно глубже, так, что снаружи он вовсе не был виден над водой. Когда льдина ударяла в судно с кормы, она встречала крепкую рулевую раму и вряд ли могла задеть самый руль.
Разумеется, сделано было всё возможное, чтобы обеспечить наибольшую прочность бортов судна. Шпангоуты были сделаны из первосортного итальянского дуба, предназначавшегося первоначально для норвежского военного флота и вылежавшегося под крышей тридцать лет. Это был вполне рослый корабельный лес 25–28 сантиметров толщины. Шпангоуты делались из двух плах, тщательно пригонялись и соединялись болтами, из которых часть заклёпывалась. Каждый шов покрывался железными полосами. При ширине каждого шпангоута около 56 сантиметров они размещались возможно теснее друг к другу с промежутками всего в 3–4 сантиметра, причём эти промежутки залили варом с опилками, чтобы судно сохраняло водонепроницаемость, даже если наружная обшивка будет пробита насквозь.
Снаружи шпангоуты были защищены тройной обшивкой. Ближайшая, из дубовой доски толщиной в 7,5 сантиметра, была прибита к ним и проконопачена. На ней лежала вторая дубовая обшивка толщиной 10 сантиметров, укрёпленная болтами, проходящими сквозь первую. Третья, наружная, так называемая ледяная обшивка, из гринхарта, как и первые две, шла вплоть до киля. На ватерлинии она имела толщину 15 сантиметров и выступала над корпусом на 7,5 сантиметра. Крепилась эта обшивка гвоздями и „ершами“, не проходившими сквозь остальные обшивки, так что лёд мог содрать всю „ледяную обшивку“ и всё-таки корпус судна не потерпел бы от этого большого ущерба. Изнутри шпангоуты были защищены досками из пичпайна толщиной от 10 до 20 сантиметров, и эта обшивка также была дважды тщательно проконопачена».
