А вот запись в дневнике Папанина от 27 июля: «Днем мы сели с Петровичем в байдарку и поплыли осматривать нашу льдину. Ездили долго…»
Но все отвлечения на хозяйственные нужды не давали повода сократить хотя бы на самую малую долю план намеченных исследований. Ни на минуту они не забывали наказа О. Ю. Шмидта: станция создана для научных исследований. И как бы ни были измотаны их силы тяжелой физической работой, как бы ни бушевала вокруг них полярная стихия, все наблюдения неукоснительно выполнялись в намеченные сроки.
Доставленную на самолете Мазурука глубоководную лебедку Ширшов с помощью товарищей сразу же установил на краю проруби и вскоре после отлета самолетов взял первую полную гидрологическую станцию. На всю жизнь у Петра Петровича ярко остались в памяти те напряженные часы, когда все четверо зимовщиков с огромным вниманием следили за вращением стрелки счетчика, отсчитывающего метры стального троса, спускаемого с приборами в глубины океана. Такой интерес был не случаен: ведь до этого никто и никогда не измерял глубину океана в приполюсном районе.
— Наша первая глубоководная станция войдет в историю, — говорил товарищам Петр Петрович. — Имеются только предположения, что здесь глубина порядка четырех тысяч метров. Но для страховки я намотал на барабан пять тысяч метров троса…
Напряжение исследователей еще более возросло, когда стрелка показала 4000 метров, а барабан продолжал крутиться с такой же скоростью дальше. Тормоз сработал, когда счетчик показывал 4290 метров. Чтобы не было сомнений, трижды делали проверку — получалась одна и та же цифра. Ширшов торжественно нанес на карту первую отметку глубины в приполюсном районе на 89° с. ш. И как доказательство того, что приборы дошли до дна, трубка для взятия проб грунта, привязанная на конец троса, принесла первую колонку розовато-серых глинистых илов, устилающих дно океана.
Лебедку крутили вручную все четверо, сменялись парами по очереди: 2 часа 40 минут спуск и 6 часов — подъем грунтовой трубки. Вся станция продолжалась около девяти часов.
Невольно возникает вопрос: а почему не использовали для вращения лебедки небольшой бензиновый движок? Ширшов давал на него заявку, но здесь сыграл решающую роль жесткий лимит веса снаряжения станции в пределах 9 тонн. Из-за этого отказались от многого необходимого, в том числе и от движка. Вот почему вместо движка пришлось применять мускульную силу, а это отнимало у всех четверых так много драгоценных часов! Тяжелее всех приходилось Ширшову, который на морозе и на пронизывающем ветру голыми руками прикреплял и снимал приборы, вынимая полученные пробы, делал необходимые записи — и это длилось многие часы. На первых станциях такая тяжелая работа очень изнуряла всю четверку, но они постепенно втянулись в нее, привыкли и даже научились экономить время. А когда приходилось брать пробы воды и планктона с малых глубин, то с лебедкой работал один Ширшов. Трудно представить себе, каким тяжелым испытаниям подвергала его арктическая стихия, в то время как он стремился успешно довести до конца работы на таких станциях. И при этом жизнь в неотапливаемой палатке, вечной сырости, когда смена промокшей одежды представляла собой целую проблему.
В дневниках Папанина и Федорова на многих страницах мы читаем о тяжелых условиях, в которых приходилось работать Ширшову.
Так, Папанин записывал в дневнике 30 июня: «Много работы у Петровича; он теперь ровно сутки не будет отходить от гидрологической лебедки…» Запись 29 июля: «Петр Петрович работал на лебедке. Через каждый час он опускал вертушку на разные глубины, определял течение на всех горизонтах. Этим делом он был занят четырнадцать часов подряд». Из записей 14 августа: «У Петровича руки опухли от работы на лебедке…» Из записи 3 сентября: «Петр Петрович проспал только три часа и снова ушел к лунке делать серию вертушечных наблюдений. Он пробыл у лунки до вечера, вернулся в палатку и лег спать. Мы его не будили, а в полночь он сам проснулся, быстро и молча оделся и опять ушел к лебедке… Ему снова придется работать сутки без сна…» Из записи 19 декабря: «Чем быстрее протекает наш дрейф, тем больше работы прибавляется у Петровича… По тридцать шесть часов подряд проводит Петрович у лунки, извлекая пробы воды с разных глубин…» Из записи 18 января: «У него сильно опухли руки, но он мужественно продолжает трудиться, разгадывая тайны океана…» Аналогичные отзывы мы можем найти и в дневниках Федорова и Кренкеля.
Карту дрейфа льдины составлял Федоров, а Ширшов наносил на нее затем промеры глубин океана. Первые два месяца льдина дрейфовала довольно медленно: в июне прошла по прямой 65 километров, а в июле — 72. Такая скорость дрейфа позволяла Ширшову и Федорову не только вести систематические наблюдения, но и производить первичную обработку полученных материалов и регулярно передавать в Москву сводки о результатах научных работ. Под руководством Ширшова брались глубоководные гидрологические станции, он же брал и гидробиологические станции: сбор планктона сетками на разных горизонтах. На выполненных до дна гидрологических станциях брались также пробы грунта. Геолога в составе станции не было, поэтому колонки грунта Ширшов аккуратно упаковывал для последующего изучения их на Большой Земле. Полученные пробы воды и планктона он относил в палатку, где подвергал их всестороннему анализу.
Обработка Ширшовым материалов первых гидрологических станций принесла интересные результаты. Толща океанических вод под ледяным покровом оказалась неоднородной по своим физическим характеристикам — температуре, солености и плотности. Так, от поверхности до глубины 150 метров находился слой воды с низкими температурами до минус 1,7° и с пониженной соленостью. В следующем слое до глубины 250 метров температура воды резко повышалась, достигая почти нуля градусов. Затем в слое от 275 до 600 метров вода была уже с положительной температурой до 0,78° и максимальной соленостью. Ниже 750 метров температура воды вновь была отрицательной, достигая на глубине 2000–2500 метров минус 0,87°.
Ширшов поделился своими выводами с товарищами:
— Как вы помните, полученные данные нашей самой первой станции позволили сделать предположение о проникновении атлантических вод до самого полюса. Теперь же, на основании обработки материалов нескольких станций, мы можем уже уверенно сказать, что атлантическая вода, открытая Нансеном в более южных широтах Центрального полярного бассейна, мощным потоком поступает в околополюсный район, внося в центральную часть Ледовитого океана большое количество тепла. Эти выводы еще более подкрепились материалами гидрологических станций, взятых в июле, когда льдина дрейфовала в пределах 88°30′ — 87°50′ с. ш. Измерения температуры океанических вод на разных горизонтах показали, что на глубинах от 250 до 600 метров проходит относительно теплое течение атлантических вод.
Здесь мы должны отдать должное не только большой эрудиции Петра Петровича как океанолога, но и его высокой научной интуиции. Ведь обычно, прежде чем дать физико-океанографическую характеристику какого-либо океанического бассейна, надо провести сбор материалов на нескольких гидрологических разрезах, и притом не один раз и в разные сезоны. Ширшов же на основании данных, полученных им на первых станциях, сделал заключение о том, что атлантические воды идут не только на восток, но широко распространены и в центральной части Полярного бассейна и, очевидно, заполняют ее целиком. Эти выводы Петра Петровича были блестяще подтверждены в послевоенные годы результатами работ последующих экспедиций «Север» и дрейфующих станций «Северный полюс».
Наблюдения Ширшова за жизнью океана принесли много нового и интересного, а порой и неожиданного. Так, бытовало общее мнение об отсутствии или крайней бедности жизни в районе Северного полюса. Первые планктонные сетки, поднятые Ширшовым из поверхностных слоев океана, казалось, подтверждали это мнение. Но зато необыкновенно большой «урожай» принесла планктонная сеть, поднятая с глубины 1000 метров. Было получено великое множество планктона, особенно рачков, окрашенных в яркий красный цвет.