Начало систематических исследований

Первая мировая война затормозила деятельность людей по исследованию Антарктики. Новые и более интенсивные работы возобновились с 1925 г. Для этого времени характерна направленность и систематичность исследований Южнополярной области нашей планеты. Такие государства, как Великобритания, Норвегия, Франция, Америка, Австралия, Германия, начали направлять экспедиции в Антарктику на длительные периоды с задачами не только океанографических исследований, но в первую очередь исследований окраинных районов материка, а также проникновения в его внутренние области, создания на побережье постоянных зимовочных баз. Здесь на первое место выдвигаются Соединенные Штаты Америки. Антарктические экспедиции США возглавлял адмирал Ричард Бэрд, под руководством которого создаются зимовочные базы на шельфовом леднике Росса в 1928–1930 гг., станция Литл-Америка в 1933–1935 гг. и на выходах коренных пород станция Мак-Мердо в 1939–1941 гг. Эта база существует и в настоящее время. Ричард Бэрд 29 ноября 1929 г. на самолете достигает Южного полюса и, не рискуя садиться, возвращается на базу. Через несколько лет, в 1947 г., Бэрд также без посадки повторил свой полет к Южному полюсу.

Британо-австрало-новозеландская экспедиция в 1929–1931 гг. под руководством Д. Моусона обследовала побережье материка на огромном протяжении между меридианами 45—145° в. д.

В послевоенные годы в Антарктику были организованы большие экспедиции. В 1946–1947 гг. работала экспедиция США под кодовым названием «Хайд-жамп» (высокий прыжок). В ней участвовали 18 военных кораблей различных классов и самолеты военной авиации. Общее число участников составляло 4000 человек.

В 1949–1952 гг. на побережье Земли Королевы Мод проводила исследования англо-шведско-норвежская экспедиция. Эта экспедиция впервые выполнила значительные исследования внутренних районов материка (до 300 км в глубь материка). С помощью сейсмического зондирования был построен профиль рельефа материка по маршруту санно-тракторного похода и определена толщина льда. Были получены первые сведения о температурном режиме в толще снежно-ледового покрова Антарктиды до глубины 100 м и структуре этого покрова.

Советский Союз начал проводить исследования, главным образом биолого-океанографические и ледовые, по пути следования китобойной флотилии «Слава» с 1946 г.

 

Вопросы без ответов

Мы рассмотрели основные этапы исследований Антарктики за четыре с лишним века и подошли к 50-м годам нашего столетия. Какие же гигантские усилия предпринимали люди, порою ценой своей жизни, чтобы проникнуть в Южнополярную область нашей планеты и раскрыть ее тайны, и прежде всего тайны материка Антарктиды. Собранные за многие годы и многими экспедициями материалы наблюдений дали возможность получить определенное представление о природе Антарктики и Антарктиды. Отдельные участки побережья этого материка довольно точно были нанесены на географическую карту. Имелись отрывочные представления о погоде на побережье материка и на подходах к нему. Участники экспедиций рассказывали о «ревущих» сороковых и «неистовых» пятидесятых широтах Южного океана. Некоторое представление о строении материка давали образцы горных пород, отобранных участниками отдельных экспедиций. Хорошая коллекция образцов была собрана Д. Моусоном. Р. Скотт вместе со своими спутниками тащили на себе геологическую коллекцию на обратном пути от Южного полюса.

И все же для полных и достоверных знаний об огромном материке в Южнополярной области материала, собранного всеми предыдущими экспедициями, было недостаточно. Не было ответа на главный вопрос, волновавший ученых всего мира, – материк ли Антарктида или это группа отдельных островов, спаянных ледовым щитом. Сплошным «белым пятном» представлялась на географических картах поверхность Антарктиды. Не было ответов и на целый ряд других вопросов, связанных с возникновением и дальнейшим формированием этого материка и его оледенения. Неясно было влияние Антарктиды на глобальную циркуляцию атмосферы планеты, а отсюда и ее влияние на климат и погоду других частей света, особенно соседних с ней стран, таких, как Австралия, Новая Зеландия, Южная Америка, и на огромные водные пространства Южного океана. Ведь Антарктида – это мировой холодильник!

Не было ответов и на следующие вопросы. Что таят в себе недра Антарктиды? Как протекают там различные геофизические процессы? Каким закономерностям подчиняются изменения погоды? Как происходят движения воздушных масс? Много было и других вопросов, на которые не было ответов.

Известный американский исследователь Антарктиды Р. Бэрд сказал, что мы знаем об Антарктиде меньше, чем о видимой стороне Луны.

 

Третий Международный полярный год

В 1950 г. смешанная комиссия по ионосфере представила Международному совету научных союзов (ICSU) предложение о проведении третьего Международного полярного года (МПГ). К этому времени

уже имелся опыт в организации и проведении геофизических исследований в международном масштабе. В 1882–1883 гг. был проведен первый Международный полярный год. Ученые 11 стран (Россия, Швеция, Норвегия, Финляндия, Дания, США, Великобритания, Канада, Нидерланды, Австро-Венгрия и Франция) провели комплексные геофизические исследования в северной полярной области. В период МПГ было организовано 12 станций. Русские ученые проводили наблюдения на Новой Земле, о-вах Диксон и Сагастыр (близ устья р. Лены). Через 50 лет в более широком масштабе был проведен второй МПГ (1932–1933 гг.). В нем участвовали 44 страны. Объем научно-исследовательских работ второго МПГ в Арктике выдвинул Советский Союз на первое место среди других государств.

К началу второго МПГ в Арктике проводились наблюдения на 13 гидрометеорологических станциях. По программе второго МПГ было открыто еще 13 станций. Среди них были самая северная в мире гидрометеорологическая станция на о. Рудольфа (81°48 с. ш.) и станция на мысе Челюскин (крайняя северная точка Европы и Азии).

Результаты исследований, выполненных во время первого и второго МПГ, показали, что для понимания геофизических процессов в общепланетарном масштабе нельзя ограничиваться только Арктической областью. И тогда возник проект второго Международного геофизического года, в котором основной акцент делали на исследование Антарктики.

 

Международный геофизический год

Международный геофизический год (МГГ) было решено провести в течение 18 месяцев – с 1 июля 1957 г. по декабрь 1958 г. Выбор этого периода связан с эпохой максимума 11-летнего цикла солнечной активности, а 1957 г., кроме того, был периодом рекордно высокой солнечной активности. В осуществлении программы МГГ участвовало 67 стран мира, включая Советский Союз.

В решениях Специального комитета МГГ отмечалось, что Антарктида – наиболее важная часть земного шара для проведения интенсивных исследований в период МГГ. Исследования в Антарктиде должны были проводить 12 стран.

В целях наилучшей организации изучения Антарктиды страны, участвующие в работе, договорились о районах исследований и примерном расположении своих станций на материке. Советскому Союзу был определен район на Земле Королевы Мэри, между Западным шельфовым ледником и шельфовым ледником Шеклтона (82—105° в. д.) и далее в глубь континента.

К началу МГГ Советский Союз должен был организовать стационарные исследования на трех станциях: главной береговой базе – обсерватории Мирный, которую нужно было создать на Земле Королевы Мэри, и двух внутриконтинентальных станциях – в районе Южного геомагнитного полюса (станция Восток) и в районе Полюса Недоступности (станция Советская). Кроме стационарных исследований на этих станциях предусматривались работы в глубинных районах материка с использованием наземного транспорта и авиации. Планировался также значительный объем исследований в антарктических водах. Наиболее обширными были программы научных исследований Советского Союза и Соединенных Штатов Америки.

Для организации и проведения исследований в Антарктике решением правительства Советского Союза во второй половине 1955 г. была создана Комплексная Антарктическая экспедиция (КАЭ) Академии наук СССР. В ее задачи входило: изучение перемещения антарктических вод и его связи с общей циркуляцией вод Мирового океана; составление физико-географического описания современных ледников, геологического строения, биогеографической и гидрографической характеристик Антарктики; изучение сейсмичности Антарктиды, ее гравитационного и магнитного полей; изучение сырьевой базы и изыскание новых районов для советского китобойного промысла, а также изучение методов обеспечения исследований в Антарктике.

Аналогичные задачи стояли перед экспедициями других стран, принявших участие в исследованиях Антарктики. Между экспедициями существовала договоренность о свободном обмене всеми результатами исследований. На побережье Антарктиды, примерно на равном удалении друг от друга, предполагалось создать постоянно действующие научные станции, оборудованные радиосвязью дальнего действия. Каждая страна в отведенном ей районе континента должна была создать свою стационарную станцию или несколько станций.

В период подготовки и проведения МГГ (в 1956–1959 гг.) на побережье Антарктиды и в ее глубинных районах, включая Южный географический полюс, геомагнитный полюс и Полюс Недоступности, действовали станции: Советского Союза – Мирный, Пионерская, Восток-1, Комсомольская, Восток, Советская, Полюс Недоступности и Оазис; Соединенных Штатов Америки – Мак-Мердо, Литл-Америка, Рокфорд, Бэрд, Уилкс (после МГГ передана австралийцам), Бирдмор (Халлет) – совместная с Новой Зеландией, Амундсен – Скотт на Южном географическом полюсе, Элсуорт (переданная после МГГ Аргентине); Австралии – Моусон, Дейвис, о. Луис, станция Скотт; Франции – Дюмон-Дюрвиль и Шарко, последняя на южном Магнитном полюсе; Бельгии – станция Король Бодуэн; Норвегии – станция на берегу Принцессы Марты (1°30 з. д.), после МГГ передана Южной Африке; Великобритании – станции Шеклтон, Холли-Бей, Саут-Айс и И небольших станций на Земле Грейама; Аргентины – станции Элсуорт, Генерал Белграно и шесть небольших станций на Земле Грейама; Чили – шесть станций на Земле Грейама; Японии – станция Сева.

В этот период были выполнены, особенно экспедициями Советского Союза, Соединенных Штатов Америки и Великобритании, значительные объемы работ по обследованию и изучению побережья и внутриконтинентальных районов Антарктиды с помощью санно-тракторных походов и авиации. С борта экспедиционных судов проводился большой комплекс океанографических исследований и осуществлялся промер глубин с помощью эхолотов. Осуществлялись геологические, сейсмические и гравиметрические работы, изучались физико-химическая характеристика и динамика водных масс, их биологическая продуктивность.

Для координации международных антарктических исследований, планов и программ научно-исследовательских работ был организован Научный комитет антарктических исследований (НКАИ) из представителей государств, проводящих эти исследования в Антарктике. Задачи, поставленные перед НКАИ, были обширны. Программа рассчитывалась не на один год, не на одну экспедицию. Она должна была решить многие вопросы, которые интересовали и продолжают интересовать мир.

 

Программа Международного геофизического сотрудничества

В декабре 1958 г., как было запланировано, завершились исследования Антарктики по программе МГГ, а еще раньше, в феврале 1958 г., в Гааге представители 12 стран, члены НКАИ, собрались на совещание и приняли решение о продолжении исследований в Антарктике в течение по крайней мере пяти лет. Вступила в силу новая программа – Международного геофизического сотрудничества (МГС).

В связи с окончанием МГГ ряд государств пересмотрели свои национальные программы, несколько сократив число постоянно действующих станций. Советский Союз законсервировал станции: Пионерская (15 января 1959 г.), Восток-1 (30 февраля 1957 г.), Комсомольская (с 1959 г. превращена в сезонную станцию), Советская (3 января 1959 г.), Полюс Недоступности (26 декабря 1959 г.). Последняя проработала только 12 дней. Станция Оазис передана ПНР в декабре 1959 г. Соединенные Штаты Америки законсервировали станцию Литл-Америка в 1958 г. Великобритания закрыла станции: Шеклтон в 1958 г., Саут-Айс в 1958 г. и четыре станции на Земле Грейама. Франция закрыла станцию Шарко в 1958 г. Бельгия в январе 1961 г. законсервировала свою станцию Король Бодуэн.

По программе МГС Советский Союз должен был проводить научные работы на Антарктическом континенте в течение 1959 г. в обсерватории Мирный и на внутриконтинентальной станции Восток (Южный геомагнитный полюс) и по рекомендации НКАИ создать новую постоянно действующую станцию на побережье Земли Королевы Мод западнее бельгийской станции Король Бодуэн на расстоянии более 400 км от нее. Такая станция, которой было присвоено наименование

Лазарев, была создана 10 марта 1959 г. Построена она была на шельфовом леднике, находящемся на плаву. В дальнейшем ее перенесли в район оазиса Ширмахера. Под названием Новолазаревской она стала основной базой для проведения исследований на Земле Королевы Мод.

Программа работ по МГС была связана с годом спокойного Солнца (1959 г.), поэтому, как и в период МГГ, в программах и планах работ всех антарктических экспедиций было уделено особое внимание геофизическим исследованиям (космические лучи, земной магнетизм, земные токи, полярные сияния). Анализ результатов наблюдений в период солнечной активности (МГГ) и в год спокойного Солнца (МГС), сопоставление этих данных и использование в дальнейшем на практике имеют большое значение, особенно в силу того, что эти результаты получены одновременно на обширном пространстве Южнополярной области нашей планеты, где до этого подобные наблюдения вообще не проводились.

Первая (1955–1956 гг.) Комплексная антарктическая экспедиция (КАЭ) под руководством М. М. Сомова создала береговую базу – обсерваторию Мирный и выполнила научные наблюдения по сокращенной программе. Участниками этой экспедиции были проведены общие географические и биологические обследования антарктического побережья между меридианами 76 и 111° в. д. протяженностью 2000 км. Эти обследования сопровождались аэромагнитной, гравиметрической и аэрофотосъемкой. Выполнен ряд разведывательных полетов в глубь материка, включая районы Южного геомагнитного полюса и Полюса Недоступности, осуществлен первый санно-тракторный поход в глубь материка на расстояние 375 км (высота над уровнем моря 2700 м), где была создана первая стационарная внутриматериковая станция Пионерская, на которой прозимовал с двумя товарищами А. М. Гусев. С помощью авиации в оазисе Бангера (370 км восточнее Мирного) сверх программы была создана стационарная метеорологическая станция, позднее названная Оазис. Морским отрядом экспедиции на дизель-электроходе «Обь» были проведены океанографические и геофизические исследования в прибрежных районах Антарктиды между меридианами 91 и 162° в. д., на разрезах от островов Баллени до Новой Зеландии, через Тасманово море, от Австралии к морю Дейвиса и от моря Дейвиса до Аденского залива.

Вторая КАЭ (1956–1957 гг.) во главе с А. Ф. Трешниковым, зная о непригодности тракторов для больших походов в глубь материка, завезла в Антарктиду шесть тяжелых тягачей. На этих машинах экспедиция осуществила поход из Мирного на Южный геомагнитный полюс (1415 км от Мирного) и создала там постоянно действующую станцию Восток и промежуточную станцию Комсомольская (870 км от Мирного). Персонал экспедиции приступил к комплексным научным наблюдениям по программе МГГ в обсерватории Мирный и на станциях Пионерская, Оазис, Комсомольская. Экспедиция провела работы и составила гляциологический разрез по маршруту Мирный – Пионерская, во время которого был проведен широкий комплекс работ, включающий изучение строения и свойств ледникового покрова и его температурного режима и толщины. Были проведены геологические и биогеографические работы в оазисе Бангера, горах Гауссберг, Амундсена. В оазисе Бангера была выполнена геологическая съемка, а также аэрофотосъемка участка побережья между шельфовыми ледниками Шеклтона и Западным. Экспедицией регулярно проводилась разведка льдов в море Дейвиса и южной части Индийского океана, соприкасающейся с побережьем Восточной Антарктиды. Морским отрядом экспедиции проведены комплексные исследования на шести разрезах в южной части Индийского океана.

Походы в глубь материка, осуществленные второй КАЭ даже на тяжелых тягачах, потребовали от их участников огромного напряжения сил, воли, риска. Людям пришлось преодолевать недостаток кислорода при температурах воздуха – 60 СЕ и ниже. Было выявлено, что тягачи часто глубоко погружаются в рыхлый снег, имея нормальные гусеницы шириной 50 см. Сани с металлическими полозьями плохо скользят и толкают перед собой огромные снежные валы, затрудняющие их движение и часто приводящие к обрыву буксирных тросов. На больших высотах внутри материка заметно падала мощность двигателей. Все эти факты были учтены при подготовке очередной экспедиции.

Третья КАЭ (1957–1958 гг.), которой руководил Е. И. Толстиков, завезла в Антарктиду 10 тягачей, но уже оборудованных более широкими гусеницами и специальными устройствами для нагнетания в моторы воздуха, что сохраняло их проектную мощность на больших высотах. Сани были оборудованы водилами и усовершенствованными сцепами для буксировки.

Третья КАЭ осуществила походы в глубь материка еще на большее расстояние от Мирного и организовала станции Советская в 1310 км от Мирного и Полюс Недоступности в 2100 км. Участники этой экспедиции провели научные наблюдения на станциях Оазис, Пионерская, Комсомольская, Восток, Полюс Недоступности, Советская и в обсерватории Мирный. Этой экспедицией впервые был выполнен гляциологический разрез от Мирного до Полюса Недоступности протяженностью 2100 км на санно-тракторном поезде. Экспедиция продолжала проводить авиационные разведки льдов в море Дейвиса. Морской отряд третьей КАЭ с помощью авиации, находящейся на судне «Обь», выполнил аэрофотосъемку от Мирного до Земли Виктории, а также провел комплексные океанографические исследования в южной части Тихого океана и на разрезе Антарктида – о. Пасхи – Вальпараисо. С борта дизель-электрохода «Обь» впервые во время рейса исследовались высокие слои атмосферы с помощью метеорологических ракет.

24 октября 1958 г. на самолете ИЛ-12 (командир самолета В. М. Перов, начальник экспедиции Е. И. Толстиков) был совершен трансконтинентальный полет через Южный полюс по маршруту Мирный – Советская – Южный полюс – Мак-Мердо. Это был первый советский самолет над Южным полюсом. Во время этого полета непрерывно проводились метеорологические наблюдения. В Мак-Мердо участники полета ознакомились с американской базой и посетили новозеландскую станцию Скотт.

Американцы тепло встретили советских полярников. Среди встречающих находился командующий американской Антарктической экспедицией контр-адмирал Д. Дюфек.

26 октября самолет ИЛ-12 из Мак-Мердо возвратился в Мирный.

 

Программа «Дипфриз»

В 1956–1957 гг. в рамках операции «Дипфриз II» американскими полярниками были созданы станция Бирдмор (84°54 ю. ш. и 166° в. д.) для обеспечения полетов на Южный полюс и станция Амундсен – Скотт на Южном полюсе. Работы выполнялись с помощью тяжелых самолетов «Глобмастер», которые не садились на полюсе, а сбрасывали необходимые грузы, включая тракторы, генераторы, части сборных домов на парашютах. Первая посадка лыжного самолета «Дакота» на полюсе была совершена 31 октября 1956 г. Из Мак-Мердо на Южный полюс было переправлено и сброшено на парашютах 700 т различных грузов. 12 февраля 1957 г. последним рейсом самолета на полюс был доставлен персонал станции во главе с Полем Сайплом.

23 декабря 1956 г. санно-тракторный поезд, вышедший со станции Литл-Америка, в составе вездехода Сноу-Кэт, двух 37-тонных тракторов Д-8 с гусеницами шириной 137 см и двух быстрых вездеходов Уизл, преодолевая зоны опасных трещин, прибыл в точку 80° ю. ш. и 120° з. д. Здесь, на плато Рокфеллера, на расстоянии около 700 км от побережья была организована станция Бэрд.

В период 1 —15 февраля 1957 г. на берегу Нокса с помощью ледокола «Глетчер» и транспортных судов «Арнеб» и «Гренвилл Виктория» была создана станция Уилкс.

Седьмая станция экспедиции «Дипфриз II» – Элсуорт была основана 11 февраля в море Уэдделла на шельфовом леднике Фильхнера (40° з. д.) с помощью ледокола «Стейтен Айленд» и транспортного судна «Уайандот». В операции «Дипфриз II» участвовало 12 судов, 44 самолета различных типов и 3625 человек. Командовал операцией адмирал Джордж Дюфек.

В следующий летний антарктический сезон (1957–1958 гг.) американцы осуществили операцию «Дипфриз III». В этой операции участвовали самолеты «Глобмастер», «Скаймастер», «Нептун», «До-кота», «Скайтрейн», а также воздушный лайнер панамериканской компании. Он доставил в Мак-Мердо 36 строителей. С помощью самолетов были обеспечены всем необходимым для продолжения работ станции Амундсен – Скотт, Бэрд и частично Литл-Америка и проведена смена зимовщиков. На станции Амундсен – Скотт и Бэрд из Мирного было отправлено около 350 т груза и сброшено там на парашютах. На станцию Амундсен – Скотт был сброшен на парашюте трактор массой 7 т. 1 октября 1957 г. начались полеты авиации из Новой Зеландии в Мак-Мердо.

Кроме самолетов в операции «Дипфриз III» участвовали также ледоколы «Глетчер», «Бертон Айлен», «Атка», «Истуинд» и пять судов. В сложной ледовой обстановке в море Беллинсгаузена и других районах шесть судов, в том числе ледоколы «Глетчер», «Атка» и «Истуинд», были повреждены.

 

Год спокойного Солнца

В период МГГ экспедициями 12 стран, участвующих в исследованиях Антарктики, особенно экспедициями Советского Союза и США, был собран уникальный научный материал о природе Южнополярной области. Исключительно ценные материалы были получены о процессах формирования ледникового щита Антарктиды, циркуляции воздуха и режиме погоды в результате походов на санно-тракторных поездах и разведывательных полетов от побережья в глубинные районы материка. Но на карте Антарктиды все еще оставалось много «белых пятен», куда не ступала нога человека. Есть они и теперь.

Исследования в Антарктике продолжались. Приближался год спокойного Солнца. В программах исследований отдавалось предпочтение работам, связанным с изучением внутриконтинентальных районов материка, мощности его ледяного покрова, рельефа подледного ложа. Кроме решений множества других вопросов требовалось найти ответ на главный из них. Материк ли Антарктида?

В 1958–1960 гг. наибольший объем работ проводили четвертая советская КАЭ под руководством А. Г. Дралкина и американская экспедиция «Дипфриз IV», которой командовал контр-адмирал М. Тайри. В планах этих экспедиций предусматривался широкий комплекс исследований с использованием мощных наземных средств, авиационной техники и экспедиционных судов. Значительные работы проводились и другими государствами, участвующими в исследованиях Антарктики с начала МГГ.

Четвертая КАЭ должна была осуществить поход из Мирного на Южный географический полюс, выбрать место на побережье Земли Королевы Мод и организовать там новую станцию Лазарев, выполнить геологические и геофизические работы в районе Земли Королевы Мод.

Для похода на Южный полюс в Мирный были доставлены на борту дизель-электрохода «Обь» три новых мощных, с повышенной проходимостью тягача-снегохода «Харьковчанка». Эти снегоходы, сконструированные и построенные в Харькове с учетом опыта эксплуатации, тягачей в Антарктиде предыдущими советскими экспедициями, имели мощные двигатели в 500 л. с. с поддувом для работы в условиях разреженного воздуха на высотах до 4000 м над уровнем моря. Гусеницы снегоходов были снабжены уширителями до 100 см, что обеспечивало удельное давление на снежную поверхность 270 г/см2. Масса снегохода без заправки горючим около 35 т. Снегоходы были оборудованы кузовами с теплоизоляцией, рассчитанной на перепад температур до 100 °C. В каждом кузове имелись по восемь спальных мест, радионавигационные приборы (включая гирокомпас и астрокомпас), электрокамбуз, снеготаялка, сушильный шкаф для одежды, помещение для работы, отсек для водителей. Смотровые стекла снабжены специальными обогревателями. Каждый снегоход рассчитан на буксировку саней с грузом общей массой до 50 т и буксирной лебедкой. Ремонт двигателя и буксирной лебедки можно производить, не выходя их кузова. Дополнительно к имеющимся в Мирном были завезены самолет ИЛ-12, оснащенный лыжными шасси, самолет АН-2, два гусеничных тягача, пять саней, полозья которых были подбиты фторопластом, что обеспечивало отличное скольжение их по рыхлому снегу, и портативная буровая установка «УРБ-1».

На борту дизель-электрохода «Обь» было доставлено более 3300 т различных грузов и 91 член экспедиции и на теплоходе «Михаил Калинин» около 100 т преимущественно продовольствия и часть личного состава. На зимовку осталось 113 человек.