Ледяной покров Гренландии — самый обширный в северном полушарии, но он занимает меньшую площадь по сравнению с морским льдом, тонким слоем покрывающим Северный Ледовитый океан и прилегающие к нему моря. Это плавучее, испещренное трещинами ледяное поле, образованное замерзшей морской водой, известно под названием пакового льда, или пака.
Даже в период, когда пак имеет наименьшую площадь, она в четыре раза больше, чем Гренландский ледниковый щит. В это время пак распространяется по всем направлениям от центра Полярного бассейна, почти достигая мыса Барроу (Аляска) и некоторых мест вдоль арктического побережья Сибири.
Паковый лед особенно прочен вблизи Гренландии, острова Элсмир и других канадских островов; он навечно взял в плен их северные берега. Вследствие этого Северо-Западный проход для судов лежит далеко к югу и представляет собой лабиринт проливов, проливчиков и каналов в густом скоплении островов северной Канады. Когда-нибудь будет построен ледокол, достаточно мощный, чтобы проложить себе путь и вдоль северной оконечности Америки, но ни одно судно из тех, что плавают сейчас, неспособно пробиться через пак, покрывающий все водное пространство между Норвежским морем и Аляской.
На севере Норвежского и Баренцева морей в Ледовитый океан вторгаются теплые воды Атлантического течения, отодвигая южную границу пака далеко к полюсу, за Шпицберген и Землю Франца-Иосифа. Таким образом, полюс расположен дальше всего от центра пака. Большая часть пака, лежащая между Северным полюсом и Аляской, отстоит от материка и открытой воды дальше, чем полюс. Центр этого пространства, находящийся на 84° северной широты и 175° западной долготы и расположенный в 650 км от Северного полюса, известен как «полюс недоступности», потому что сюда очень трудно добраться по льду. Это определение, однако, потеряло свое значение после того, как в арктические районах стали появляться самолеты и подводные лодки.
В Арктический бассейн постоянно вливаются воды Атлантического течения и, правда, в меньшем объеме воды сибирских и канадских рек и Тихого океана. Этот приток воды уравновешивается тем, что вода уходит в противоположном направлении, уносимая мощным холодным Восточно-Гренландским течением. Течение покидает Полярный бассейн в районе между Гренландией и Шпицбергеном и продолжает свой путь вдоль северо-восточного побережья Гренландии, вливаясь в Северную Атлантику через Датский пролив. Холодные его воды задерживают таяние пака.
Подобно снежному покрову, паковый лед увеличивается и уменьшается в объеме в зависимости от времени года. Осенью и зимой толщина пака увеличивается за счет того, что снизу намерзает новый лед. Кроме того, площадь пака медленно разрастается благодаря замерзанию поверхности морей, примыкающих к кромке пака. В октябре или ноябре льдины начинают «протискиваться» через Чукотское море к Берингову проливу. В то время как площадь пака будет увеличиваться, прибрежный морской лед, образующийся вдоль северных берегов, будет также расширяться и продвигаться навстречу паковому льду через открытую воду.
В марте разросшийся пак и пребрежный лед, которые к этому времени уже встречаются, образуют неровный, но сплошной покров из морского льда, вдвое превышающий размеры постоянного пака. Он цементирует вместе все острова Канадского арктического архипелага, покрывает Баффинов и Дэвисов проливы и образует широкую полосу вдоль берегов залива Св. Лаврентия и южного побережья Лабрадора. В это время года побережье Сибири от Белого моря до Берингова пролива крепко сковано морским льдом.
Арктический лед никогда не бывает гладким, не разбитым. Под влиянием ветров и океанических течений он постоянно, летом и зимой, ломается и разбивается на отдельные поля. Трещины между полями, имеющие ширину, достаточную для того, чтобы по ним могли пройти суда, называются разводьями. Они могут достигать нескольких километров в длину, а в пограничной зоне пака — нескольких километров в ширину. Так как соседние поля могут двигаться с различной скоростью и в разных направлениях, между ними образуются открытые пространства, напоминающие озера неправильной формы. Это полыньи.
Обычно летом свободные ото льда пространства воды появляются по всему паку.
В августе 1958 года американская атомная подводная лодка «Скейт» («Скат») всплыла в полынье всего в 65 км от полюса, а двумя годами позже подводная лодка «Си Дрэгон» («Морской дракон») появилась непосредственно на полюсе.
Хотя открытые воды в районе пака благоприятны для плавания подводных лодок, они создают почти непреодолимое препятствие для передвижения по льду. Вот почему Пири выбрал самое холодное время зимы для перехода от мыса Колумбия к Северному полюсу. Зимой трещины, полыньи и разводья замерзают почти сразу же после того, как возникают, и за 24 часа могут покрыться слоем льда 15 см и более. Когда льдины скапливаются в одном месте, они начинают наползать одна на другую. Два ледяных поля могут разойтись на время, потом вновь сблизиться; с неодолимой силой обламывая края и нагромождаясь одно на другое, они образуют огромные неровные гряды 3 м и более высотой (эти гряды называются торосами).
Паковый лед состоит из множества полей, находящихся в постоянном движении. Когда все они перемещаются в одном направлении и с одинаковой скоростью, ландшафт полярного моря поражает своим спокойствием. Но в другое время, особенно при шторме, лед проявляет свою мощь в полной мере.
Вильяльмур Стеффенссон в книге «Гостеприимная Арктика» ярко описывает, как сталкиваются ледяные поля. За несколько минут столкнувшиеся глыбы льда поднимаются во весь свой 15-метровый рост, прежде чем разбиться и обрушиться на поверхность поля, причем все это сопровождается оглушительным треском, грохотом и скрежетом. Те, кто зимует на льдинах, должны быть постоянно готовы к тому, что льдину, на которой расположен лагерь, может расколоть трещина или на нее обрушится другая льдина. Стеффенссон рассказывает о случае, когда площадь льдины, на которой стоял лагерь, в течение особенно штормовой ночи сократилась до 1,5 кв. км; лед, который до шторма был относительно гладким, превратился в «хаос торосов».
Толщина пакового льда колеблется, но в среднем она составляет от 2,5 до 3,5 м зимой и от 1,5 до 3 м летом. Под давлением гряд льда и нагромождений ледяных глыб основание льда может опускаться на 18 м и более ниже уровня воды.
Хотя ветер способен вызывать крупные подвижки льда, океанические течения являются еще более деятельной силой, движущей пак. Масса пакового льда после нескольких лет путешествия по Северному Ледовитому океану выносится в Атлантический океан Восточно-Гренландским течением. К тому же летом толщина пака уменьшается вследствие таяния его поверхности. Эти два процесса компенсируются тем, что каждую зиму на пак снизу и на его кромку намерзает новый лед. Поэтому пак не может быть очень старым. Советские ученые считают, что возраст пака составляет от 7 до 9 лет.
Но, очевидно, ледяные поля могут быть и старше. Наблюдения дрейфующих судов и льдин показывают, что лед, образующийся у северных берегов Сибири, дрейфует от восточной части Полярного бассейна к той части Северной Атлантики, которая заключена между Гренландией и Шпицбергеном. Пак, окружающий берега Северной Америки, движется по большому кругу в направлении часовой стрелки; с этого курса ему нелегко сойти, поэтому он дольше остается в Полярном бассейне и обычно старше, чем пак у берегов Евразии.
В ранний период освоения Арктического бассейна исследования вели в основном люди, стремившиеся открыть новые земли; корабли, капитаны которых пытались пробиться через забитые льдами воды, нередко оказывались затертыми льдами.
В 1879 году такая участь постигла судно «Жаннетта» в Чукотском море к северу от Берингова пролива. Судно под командованием лейтенанта военно-морского флота США Делонга протискивалось сквозь льды вблизи острова Врангеля, который тогда принимали за часть континента, выступавшую далеко на север. Но льды так и не выпустили «Жаннетту» из плена, и после двух лет дрейфа на запад в паке она была раздавлена льдами в районе Новосибирских островов, примерно в 1120 км от того места, где начался ее дрейф. Члены экипажа двинулись через льды к безлюдному побережью Сибири, но несколько человек, в том числе и Делонг, умерли от холода и голода, так и не добравшись до населенных мест. Четыре года спустя у южных берегов Гренландии нашли несколько предметов с этого судна.
Именно длительное путешествие остатков «Жаннетты», на пути которых лежал Северный Ледовитый океан, а возможно, и Северный полюс, укрепило великого норвежского ученого и исследователя Фритьофа Нансена в одной очень важной мысли. Он решил с наступлением полярной ночи предоставить своему судну свободно дрейфовать во льдах примерно от того места, где застряла «Жаннетта» и откуда начался ее дрейф через Ледовитый океан к открытым водам у берегов Гренландии. Нансен и ранее предполагал, что в этом районе существует течение; на это указывали найденные на побережье Гренландии утварь эскимосов с Аляски и множество остатков деревьев трех пород, распространенных в северной Сибири.
В сентябре 1893 года судно Нансена «Фрам», построенное с таким расчетом, чтобы оно могло противостоять сокрушающему давлению ледяных полей, начало свой путь от Новосибирских островов, на 78°50′ северной широты, недалеко от того места, где попала в беду «Жаннетта». Три года дрейфовало судно во льдах; достигнув в ноябре 1895 года широты 85°55′, т. е. самой северной точки, до которой до сих пор удавалось добраться какому-либо судну, «Фрам» наконец в августе 1896 года вышел в открытые воды у северного побережья Шпицбергена,
«Фрам» настолько успешно преодолел все препятствия, которые воздвигал перед ним арктический пак, что все современные ледоколы США, построенные в течение второй мировой войны и после нее, сконструированы по типу этого судна.
Через шесть месяцев после того, как «Фрам» начал свой великий дрейф, для Нансена стало очевидным, что судно никогда не достигнет полюса. Тогда он оставил капитана Отто Свердрупа командовать судном и вместе с Фредериком Иогансеном отправился по льдам к полюсу. У них было двадцать восемь собак, впряженных в сани, — на них они везли провизию, и два каяка — на них они намеревались преодолевать разводья. Так как не было надежды отыскать судно по возвращении, Нансен решил, что они с Иогансеном сами как-нибудь доберутся до Европы через Шпицберген.
Оставив судно, путешественники двадцать шесть дней продвигались на север, а лед, по которому они шли, постоянно смещался к югу. В конце концов в апреле 1895 года, достигнув 86°13′ северной широты, т. е. подойдя к полюсу ближе, чем когда-нибудь удавалось человеку, и все же отделенные от цели добрыми 360 км, они отказались от своего намерения и с величайшей неохотой повернули на юг.
Тогда началось одно из самых героических испытаний, запечатленных в анналах полярных исследований, какое когда-либо выпадало на долю отважных путешественников.
Через пять месяцев после того, как Нансен и Иогансен покинули «Фрам», они, лишившись последней собаки, достигли Земли Франца-Иосифа. Здесь, в хижине, сооруженной из камней, земли и моржовых шкур, терпя жесточайший холод, провели они зиму в одиночестве. Весной снова двинулись на юг.
Месяц спустя, не успев еще покинуть пределы Земли Франца-Иосифа, двое оборванных, грязных, обросших бородами, неузнаваемых людей лицом к лицу столкнулись с Фредериком Джексоном, руководителем научно-картографической экспедиции, изучавшей архипелаг. Ни Нансен, ни Джексон не могли предполагать, что их похожая на чудо встреча произойдет именно в этой части мира.
В августе, в то самое время, когда Свердруп вел «Фрам» через последние ледяные поля, чтобы выйти в Норвежское море между Гренландией и Шпицбергеном, Нансен и Иогансен на борту спасательного судна Джексона возвращались домой, в Норвегию. Хотя Нансен так никогда и не достиг Северного полюса, он доказал правильность своей идеи о всеобщем дрейфе арктических льдов; экспедиция внесла огромный вклад в науку и представила в новом свете географию, метеорологию и океанографию неведомого Севера.
В 1937—1940 годах советский ледокол «Седов» дрейфовал по курсу, почти параллельному курсу «Фрама». В перерыве между этими двумя дрейфами в различных районах Арктики еще несколько судов проделало менее продолжительные путешествия, отдавшись во власть льдов.
Уже давно приземление самолетов на лед и взлет с ледяных полей вдали от берегов Северного Ледовитого океана — совершенно обычное дело, но до 1927 года никому не удавалось решить и ту, и другую задачу сразу. В этом году Джордж Хьюберт Уилкинс и его пилот Карл Бен Эйелсон положили начало новой эпохе в авиации. На своей снабженной лыжами машине, удалившись более чем на 800 км в глубь покрытого льдом океана, они дважды совершили посадку и взлет со льда. Третье приземление они произвели в 100 км от берега, когда кончился бензин.
В 1927 году успешные посадки на ледяные поля Белого моря производил советский летчик М. С. Бабушкин.
Уилкинс и Эйелсон — не первые, кому удалось взлететь с полярного пака. Двумя годами ранее, 21 мая 1925 года, гидроплан «Дорнье N-24» взлетел со льда в 200 км от полюса. Этот гидроплан вместе с точно такой же машиной «N-25» участвовал в экспедиции, искавшей Руала Амундсена. Линкольн Элсуорт и четверо других летчиков пролетели от Шпицбергена до полюса. «N-24» потерпел аварию при посадке, но другому самолету удалось, протащившись над льдами, избежать опасности быть затертым между двумя ледяными полями. После того как с невероятным трудом была расчищена взлетная площадка длиной 450 м и после неоднократных безуспешных попыток взлететь «N-25», взявший на борт всех участников экспедиции, наконец оторвался от земли. Через 24 часа после своей вынужденной посадки он вернулся на Шпицберген.
Еще в начале двадцатых годов Бернт Бальхен отчетливо представлял себе, что в будущем над Арктикой пройдут великие воздушные трассы; но мысль о возможности использования самолетов для переброски экспедиций на ледяные поля впервые высказали Нансен и его соотечественник Гаральд Свердруп в 1926 году. Высадка экспедиции, по их предложению, должна была произойти в районе полюса на ледяном поле, которое будет, как в свое время «Фрам», дрейфовать вместе с течением, смещаясь к Северной Атлантике, к району между Гренландией и Шпицбергеном.
Эта идея была воплощена в жизнь в 1937 году четверкой русских, дрейфовавших на станции «Северный полюс» под руководством И. Д. Папанина; начав дрейф почти у полюса, они девять месяцев продвигались примерно вдоль 70-й параллели к восточному побережью Гренландии. Дрейфующая станция, «багаж» которой состоял из 9 т всевозможных запасов и оборудования, была доставлена на большое ледяное поле четырьмя четырехмоторными самолетами. Во время ее высадки толщина поля составляла примерно 3 м.
На более поздних этапах дрейфа станция постоянно находилась под угрозой того, что льдина треснет и разобьется. Иногда трещина проходила прямо через лагерь, и часть запасов и оборудования пускалась в дрейф на новых полях. Когда станцию эвакуировали, льдина, на которой она была расположена, имела меньше 30 м в ширину. Эта экспедиция чрезвычайно расширила наши познания о ранее не исследованной части Полярного бассейна и положила начало новой эре в раскрытии тайн Арктики.
После этого русские предприняли несколько больших научных экспедиций на других дрейфующих льдинах, и все они также были доставлены тяжело нагруженными четырехмоторными самолетами, которые садились на не приготовленный для посадки морской лед. После 1937 года советские ученые производили наблюдения на дрейфующих станциях не только в евразийской части Полярного бассейна и в окрестностях Северного полюса, но и в районе Северной Америки. Некоторые из этих станций были снабжены мототранспортом и самолетом, предназначенным для обзорных полетов над окружающими пространствами.
В 1966 году в Полярном бассейне дрейфовала на льдине уже четырнадцатая советская научно-исследовательская станция (СП-14).
Очень трудно угнаться за русскими в любой фазе исследований Арктики. Американцы намного позднее начали ставить научные станции на дрейфующих льдинах.
В 1950 году десятая спасательная эскадрилья военно-воздушных сил США оборудовала и обслуживала дрейфующую станцию, которая существовала всего две недели. Лишь 5 апреля 1957 года была создана первая настоящая научная дрейфующая станция. Называлась она «Альфа» и располагалась на ледяном поле, находившемся вначале в 1125 км к северу от мыса Барроу (Аляска). Ее персонал и оборудование были переброшены сюда самолетами частей военно-воздушных сил США, базирующихся на Аляске.
В 1957 году на станции все шло благополучно, но то, что случилось в 1958 году, дает представление о том, насколько опасна жизнь на ледяном поле. В начале апреля участники дрейфа могли наблюдать, как их поле становилось все меньше, как оно треснуло и как несколько крупных кусков льдины трехметровой толщины отделилось и медленно отошло прочь. В мае все население лагеря перебралось на другое поле, переправив туда двадцать одну постройку. Соорудили новую взлетно-посадочную полосу. Вскоре трещины прошли и через эту полосу; пришлось подготовить третью.
В конце концов трещина прошла прямо через лагерь и посадочную полосу. Имевшая вначале лишь 2—3 см в ширину, трещина медленно расширялась, пока лагерь и большая часть взлетной полосы не очутились на двух разных полях, что было печальнее всего. Будущее станции представлялось не слишком радостным, поэтому было решено покинуть ее. 4 ноября, когда прошло почти полтора года после открытия станции и когда она находилась в 480 км от полюса, ее двадцать научных работников и летчик были эвакуированы спасательным самолетом, прилетевшим за 500 км отсюда — из Туле в Гренландии. Посадка и взлет были сделаны на укороченной полосе, к тому же пришлось прибегнуть к подсветке сигнальными ракетами, потому что несколько недель назад наступила полярная ночь.
В то время когда станция «Альфа» начинала свое существование, площадь поля составляла несколько квадратных километров. Когда станция была оставлена, поле имело всего 300 м в ширину.
Ровно за четыре года до эвакуации станции «Альфа» советская станция СП-3 была разорвана трещиной, которая прошла под некоторыми палатками, и буквально в течение нескольких минут лагерь оказался разделенным на части полосой открытой воды шириной 45 м. В нескольких других случаях, как до, так и после закрытия станции «Альфа», другим советским станциям приходилось попадать в подобные ситуации. Несмотря на постоянную склонность полей разбиваться, на некоторых из них научные станции существовали больше года, а одно ледяное поле в течение трех лет несло на себе советскую станцию СП-4 по внутреннему Полярному бассейну и прошло почти непосредственно через полюс.