В результате длительных и тщательных обсуждений Ширшова и Федорова со Шмидтом, Визе и другими учеными Арктического института была выработана, исходя из реальных возможностей, следующая программа научных работ станции:

1) комплекс метеорологических наблюдений;

2) сбор гидрологических данных: измерение течений, температуры и химического состава воды на разных горизонтах;

3) измерение глубин океана по маршруту дрейфа льдины и взятие проб грунта;

4) астрономическое определение координат и ориентировки льдины;

5) комплекс геофизических наблюдений: магнитные и гравитационные измерения и измерение электрического поля атмосферы;

6) гидробиологические сборы, главным образом определение количества и видового состава планктона.

И весь этот большой и сложный комплекс исследований должны были выполнить только два научных работника! На Ширшова было возложено выполнение 2-го, 3-го и 6-го пунктов программы, на Федорова — остальные. На береговых полярных станциях такой объем работ возлагался обычно на 4–5 человек, но оба молодых ученых были уверены в своих силах и без колебаний приняли на себя обязательства выполнить эту работу в полном объеме.

При очередной беседе с Ширшовым и Федоровым о планах научных работ Отто Юльевич подчеркнул, что станция на Северном полюсе создается не ради спортивного рекорда, а для науки, поэтому от них в первую очередь будет зависеть успех ее работы. На И. Д. Папанина возлагаются общая ответственность за работу станции, хозяйственные заботы и обеспечение безопасности жизни на льдине, а Э. Т. Кренкель будет держать постоянную связь с Большой Землей, передавать по радио получаемую научную информацию и неустанно следить за эфиром. Кроме того, Кренкель будет помогать Федорову в сборе метеорологических данных — у него уже есть достаточный опыт в этом деле. Короче говоря, труд каждого из четверки будет очень важен и необходим.

В феврале 1937 года О. Ю. Шмидт вновь доложил на заседании Политбюро ЦК ВКП(б) о готовности экспедиции. Доклад был подробно обсужден, проведенные мероприятия одобрены и окончательно утвержден состав воздушной экспедиции «Север» и дрейфующей станции «Северный полюс»: О. Ю. Шмидт — начальник экспедиции, М. И. Шевелев — его заместитель, М. В. Водопьянов — командир воздушного отряда, И. Д. Папанин, Э. Т. Кренкель, П. П. Ширшов и Е. К. Федоров — персонал научной станции. Было дано разрешение на вылет.

Ширшов в эти дни находился в постоянном движении между Ленинградом и Москвой. Он тщательно упаковывал свои приборы, реактивы и полевые журналы, сам лично отвозил их на склад экспедиции при аэродроме, следил, чтобы ничего не было забыто. Этим же самым были заняты и остальные три участника будущей научной станции. Старт воздушной экспедиции состоялся 22 марта и завершился посадкой самолетов в районе Северного полюса 21 мая. Нелетная погода подолгу задерживала самолеты на промежуточных аэродромах, причем на острове Рудольфа пришлось сидеть больше месяца. Люди томились в длительном ожидании, горели желанием скорее совершить последний воздушный прыжок до конечной цели, но арктическая стихия крепко привязала самолеты к ледяному аэродрому на куполе острова Рудольфа. Ширшов вместе с товарищами занимался проверкой грузов и более рациональным распределением их по самолетам, участвовал в авральных работах по заправке самолетов бензином с помощью ручных насосов и по расчистке аэродрома от снежных заносов, нес вахту на метеостанции. А летной погоды все не было. Долгожданный день настал только 21 мая.

П. П. Ширшов, как и трое его товарищей, вел на льдине дневник. И если все трое его соратников опубликовали свои дневники[8], то Петр Петрович так и не успел обработать и опубликовать свои записи, которые вел во время дрейфа на льдине, и они хранятся в архиве АН СССР. Поэтому о том, как жил и работал Ширшов на дрейфующей станции «Северный полюс», мы можем судить только по книгам его товарищей да из его корреспонденций в газеты и статей, опубликованных после возвращения из Арктики.

Все трое участников дрейфующей станции отмечают высокую работоспособность Ширшова, упорство в работе, высокую продуктивность и вместе с тем общительный характер.

Академик Е. К. Федоров в своей речи на собрании в Московском Доме ученых, посвященном 70-летию со дня рождения Ширшова, так вспоминал о нем: «Петр Петрович охотно выполнял любые обязанности, тщательно к ним готовился. Это было необходимо, чтобы в науке по своей специальности и в смежных науках быть на должном уровне и чтобы другие возлагавшиеся на него побочные поручения выполнить также наилучшим образом. Гидробиолог по специальности, он взял на себя и много других работ — и гидрологию, и многие стороны географических исследований. Готовил себя и к тому, чтобы быть поваром. Серьезно учился быть врачом и лечил нас, когда это было нужно, и мы ему доверяли»[9].

А начальник дрейфующей станции «Северный полюс» И. Д. Папанин так записал о нем в своем дневнике «Жизнь на льдине» 14 сентября 1937 года: «Это очень много значит, когда человек влюблен в свое дело. Но еще больше, когда он увлечен будничными, кропотливыми опытами, которые рождают открытие. Петрович — это молодой ученый, человек советского воспитания, настоящий исследователь, для которого в работе важна каждая деталь, каждая мелочь; все новое волнует его и приобретает для него особый смысл…»

Это отзывы двух человек, которые впервые работали с Ширшовым в изолированном от внешнего мира маленьком коллективе. Кренкель же, дружба с которым у Ширшова возникла и окрепла в двух трудных экспедициях, уже имел к тому времени твердое мнение о высоких личных качествах своего друга.

Итак, первая задача, поставленная перед экспедицией, выполнена: четверо полярников доставлены на лед в район полюса. На ледяном поле закипела работа. Ширшов вместе с товарищами помогал разгружать самолет, отвозить на санках доставленные грузы, устанавливать палатки. Но ему, как и Федорову, не терпелось скорее приступить к научным наблюдениям. Федорову было проще: его геодезические и астрономические приборы прибыли с ним в самолете, и он уже приступил к определению точных координат льдины и элементов земного магнетизма. Ширшову повезло меньше. Прилет остальных самолетов задерживался, и Ширшов особенно ждал Мазурука, на машине которого находилась глубоководная гидрологическая лебедка. Петр Петрович пока решил долбить лунку, чтобы с помощью ручного троса брать пробы с малых глубин. Ему помогали Шмидт и Трояновский. Марк Антонович ожесточенно долбил пешней лед и находился в самом низу, и, когда сделал последний удар и в пролом хлынул поток воды, его еле успели вытащить наверх.

Так Ширшов сделал еще до прибытия лебедки первую гидрологическую станцию до глубины 1000 метров и получил первые пробы воды и планктона, измерил скорость и направление подледных течений. Результаты оказались неожиданными: на глубине от 250 до 750 метров был обнаружен слой относительно теплой воды.

— Мы подтвердили выводы Нансена, полученные во время дрейфа «Фрама», о проникновении вод Атлантического океана в окраинный район Центрального полярного бассейна. Вот теперь получили подтверждение, что эти воды достигают даже Северного полюса, — возбужденно говорил Ширшов.

Двадцать шестого мая на льдину прибыли самолеты Алексеева и Молокова, но самолета Мазурука все не было. Ему пришлось совершить посадку на другую льдину, и перелет в лагерь станции задерживался из-за непогоды. Руководители экспедиции находились в тревожном ожидании, но больше всех волновался Ширшов: ему так хотелось скорее установить лебедку и опустить свои приборы до самого дна океана, а лебедка все еще находилась в пути.

Двадцать четвертого мая по палаткам и самолетам раздался клич: «Всем на митинг!» Шмидт зачитал текст принятой Кренкелем с Большой Земли (связь с Москвой поддерживалась через радиостанцию острова Рудольфа) радиограммы с приветствием членов Политбюро ЦК ВКП(б), адресованной Шмидту, Водопьянову и всем участникам экспедиции: «Партия и правительство горячо приветствуют славных участников полярной экспедиции на Северный полюс и поздравляют их с выполнением намеченной задачи — завоеванием Северного полюса. Эта победа советской авиации и науки подводит итог блестящему периоду работы по освоению Арктики и северных путей, столь необходимых для Советского Союза. Первый этап пройден, преодолены величайшие трудности. Мы уверены, что героические зимовщики, остающиеся на Северном полюсе, с честью выполнят порученную им задачу по изучению Северного полюса. Большевистский привет отважным завоевателям Северного полюса!»