Иван Папанин - Лед и пламень
Коллектив наш взялся за выполнение комплекса научных наблюдений по программе 2-го Международного полярного года. Об этом комплексе стоит сказать несколько слов. Небольшая полярная станция, ранее проводившая главным образом метеорологические наблюдения, сейчас значительно расширила объем работ.
Мы вели теперь радиозондирование атмосферы. В те годы сведения о температуре и влажности на разных высотах в атмосфере получали с помощью метеорографов - их поднимали на самолетах в немногих пунктах на территории страны. Радиозондирование, ныне широко распространенное, тогда только начиналось. Теперь, может быть, не все помнят, что первый радиозонд, изобретенный и сконструированный советским ученым-аэрологом профессором А. Н. Молчановым, был применен во время полета на "Цеппелине" Международной экспедицией в Арктику в 1931 году. В 1932 году в Советском Союзе создавались первые аэрологические станции, радиозонды поднимались тогда в атмосферу на высоту 8-10 километров.
Нам предстояло провести зондирование атмосферы на максимально возможных высотах и попытаться установить расположение тропопаузы - зоны между тропосферой * и стратосферой - и температуру в стратосфере. Стратосфера располагается на различных высотах в разных широтных зонах земного шара. Высота стратосферы в Арктике была изучена надежно в различные периоды года впервые именно здесь, на Земле Франца-Иосифа в 1932- 1933 годах молодым аэрологом Исаем Гутерманом.
Серьезное значение имели также впервые организованные здесь актинометрические ** исследования. Было важно определить тепловой и радиационный баланс на поверхности земли в арктических условиях. Впервые в Центральной Арктике был установлен комплекс сложных актинометрических приборов, который давал возможность систематически измерять в течение года все основные элементы радиационного баланса. И так называемую прямую солнечную радиацию, приходящую непосредственно от Солнца, и рассеянную атмосферой, и отраженную от почвы, снега и льда. Результаты исследований позволили составить уравнения радиационного баланса для различных сезонов года и для различных условий погоды. Проводил эти исследования студент Гидрометеорологического института А. М. Касаткин.
Впервые на этих широтах проводились исследования атмосферного электричества. Занимался этим Иоахим Шольц. Доктор наук, имевший большой опыт работы в одной из лучших в мире (по тому времени) геофизических обсерваторий в Потсдаме. Шольц был крупным специалистом по атмосферному электричеству. Он разработал методы исследований и .создал приборы для измерения атмосферных ионов, счетчики аэрозольных частиц и другие, широко используемые и поныне во всех странах. Шольцу мы построили специальный павильон, оборудованный всем необходимым, подвели туда электрическую энергию для освещения и отопления, с тем чтобы дым печки не создавал помех наблюдениям.
Шольц провел впервые серию комплексных исследований атмосферного электричества.
Впервые были поставлены в Арктике исследования распространения радиоволн. Как сейчас хорошо известно, короткие радиоволны, распространяясь, отражаются, причем неоднократно, от верхних слоев атмосферы - так называемой ионосферы. В настоящее время десятки специальных ионосферных станций регулярно ведут зондирование ионосферы, определяя высоту расположения слоев и концентрацию ионов. На основе этих данных рассчитываются условия радиосвязи на различных частотах.
* Тропосфера - нижняя часть земной атмосферы (в полярных широтах 8-10 километров), стратосфера - слой атмосферы, расположенный над тропосферой, на высоте 15-18 километров.
** Актинометрия - раздел геофизики, занимающийся изучением распространения лучистой энергии в земной атмосфере.
В то время ничего этого не было.
Теория только создавалась. Определения состояния ионосферы делались косвенным путем.
Вел эти исследования крупный специалист в области радиосвязи Б. Ф. Архангельский.
Наконец, геофизические исследования включали в себя изучение магнитного поля, которым занимался Евгений Федоров. Он должен был провести запись магнитных вариаций с приборами различной чувствительности, провести магнитные определения в различных точках архипелага.
В Арктике магнитные бури происходят гораздо чаще, чем в средних широтах, и достигают большой силы. Это связано с тем, что магнитное поле Земли замыкается в южной и северной полярных областях. Здесь магнитные силовые линии подходят круто к земной поверхности и как бы входят в нее. Это сильно наклоненное, почти вертикальное расположение магнитных силовых линий позволяет проникать в полярные области вдоль этих линий потокам электронов, протонов и других частиц, идущих от Солнца к нашей планете. Потоки эти и вызывают то свечение в верхних слоях атмосферы, которое мы называем полярным сиянием, а взаимодействие их с постоянным магнитным полем Земли порождает колебания магнитного поля, а порой принимает характер сильных магнитных возмущений - магнитных бурь. Женя Федоров располагал отличной аппаратурой и работал с упоением.
Как я уже упоминал, самым опытным из научных сотрудников на нашей станции был биолог Леонид Иванович Леонов, отличный охотник и прекрасный человек. На его долю выпала задача исследования животного и растительного мира Земли Франца-Иосифа. Он терпеливо учил нас всех наблюдать за животными, обитавшими на архипелаге.
Лаборатории были оборудованы, программа научных исследований пунктуально выполнялась. Но мы не успокоились. Необхо-" димо было провести также экспедиционные наблюдения в различных точках архипелага, а для этого следовало подготовиться к выходам "в поле", которые намечались на весну и первые летние месяцы следующего, 1933 года.
Чтобы лучше подготовиться к этим работам, мы еще осенью предприняли опытные походы - надо было приобрести необходимую сноровку большинству молодых специалистов, которые были новичками в Арктике,
Так, Женя Федоров, помимо стационарных наблюдений в магнитном павильоне на острове Гукера, до наступления полярной ночи определил магнитные элементы в нескольких пунктах архипелага. Он воспользовался рейсом промыслового судна "Смольный" и в начале октября побывал на острове Рудольфа.
В октябре наступили постоянные сумерки, а в ноябре солнце окончательно ушло за горизонт. Мы предприняли поход, в котором участвовали Федоров, каюр Кунашев и я. Погрузив в лодку магнитный теодолит и некоторые другие инструменты, взяв палатку, винтовки и поставив лодку на нарты, мы переправились где по льду, где в лодке через бухту Тихую и, пройдя километров десять вдоль берега острова Гукера, выбрали у береговых скал пункт для магнитных наблюдений. Поставили палатку, заночевали, провели наблюдения. На следующий день с большим трудом по плавучему льду вернулись на станцию.
Наблюдения показали, что магнитное поле на Земле Франца-Иосифа неравномерно. Стало ясным, почему магнитные наблюдения, проведенные нашими предшественниками, давали подчас совершенно различные результаты. На Земле Франца-Иосифа имеются сильные магнитные аномалии.
В конце ноября мы сделали второй выход. Наша троица отправилась к острову Кетлиц, в 40 километрах севернее обсерватории, за широким проливом, каких много на Земле Франца-Иосифа.
Собаки, имевшиеся на станции, не были обучены ходить в упряжке, и проку от них было мало. Поэтому погрузили все необходимое на нарты и впряглись в них сами. Одна собака бежала вместе с нами скорее как сторож, чтобы предупредить нас о появлении медведей, которых в то время на островах архипелага было очень много.
В два перехода мы пересекли пролив и остановились у берега острова Кетлиц. Стояла уже ночь, и только лунный свет сопровождал нас в этой дороге. Без всякой радости констатировали тот факт, что наше снаряжение могло бы быть получше: спальные мешки из бобрика, подбитые овчиной, были тяжелы, задерживали влагу и после одной-двух ночей совершенно не грели. Нарты, когда-то приобретенные в Норвегии, были тяжелы и неповоротливы, особенно на торосистом льду.
Так что мы должны были сами сделать все необходимое -изготовить нарты, сшить подходящую одежду, спальные мешки. Мы воспользовались опытом работы в северных условиях, который был у Леонова и Кунашева. Леонов и механик Шаламоун соорудили из лыж отличные, очень легкие нарты. Под руководством Леонова все мы начали шить спальные мешки из оленьих шкур и одежду простую, но удобную из тех же оленьих шкур и мягкого брезента,, отказались от традиционных малиц и кухлянок, которые были завезены на полярную станцию. Тяжелые малицы и кухлянки были хороши для того, чтобы в них отдыхать, спать в палатке, но только не бежать за собаками.
И всю зиму мы учили собак ходить в упряжке. Мы привезли с собой около десятка собак, но это были в большинстве бродячие псы, подобранные в Архангельске. Лишь три или четыре настоящие ездовые лайки были привезены с Камчатки.
