Определённое разнообразие в жизнь экспедиции внесла высадка на труднодоступный остров Геральд. Годом раньше «Красин» уже подходил сюда, но детального обследования не получилось. На этот раз геодезисты смогли провести маршрутную съёмку острова и установили топографический знак, а Пётр Петрович собрал коллекцию мхов и лишайников.
В трёх больших арктических экспедициях (на «Сибирякове», «Челюскине» и «Красине») Ширшов приобрёл авторитет крупного морского биолога. Круг его научных интересов значительно расширился, он освоил методы гидрологических и гидрохимических исследований. Начав на «Сибирякове» узким специалистом по фитопланктону, он стал солидным океанографом широкого профиля.
… Как известно, ещё в ледовом лагере Шмидта участники научной группы всерьёз задумались о создании дрейфующей экспедиции в Центральном арктическом бассейне. Эту идею, высказанную норвежцем Ф. Нансеном, Шмидт на льдине перевёл в практическую плоскость, подсчитав необходимое снаряжение и оборудование, количественный и качественный состав группы. Там же он предложил Кренкелю и Ширшову принять участие в полюсной экспедиции.
Шмидт слов на ветер не бросал. Пользуясь своей высокой должностью начальника Главсевморпути, он начал подготовку к высадке на Северном полюсе силами и средствами своего Главка, до поры не информируя в деталях правительство и считая это ведомственным делом. Обстоятельства сложились так удачно, что экспедиция по срокам и географии совпала с готовящимися правительственными перелётами через Северный полюс в США экипажей Чкалова, Громова и Леваневского. Благодаря этому, дрейфующая станция «Северный полюс» также получила государственный статус.
Шмидт сам стал во главе полюсной экспедиции, а авиационные вопросы отдал своему заместителю М. И. Шевелёву и ставшему знаменитым к тому времени лётчику М.В. Водопьянову.
Вспоминает Е.К. Фёдоров:
«Когда планировалась дрейфующая экспедиция, О.Ю. Шмидт с удовольствием включает в её состав горящего нетерпением Ширшова. Год готовится наша экспедиция. Нужно иметь исключительную работоспособность, чтобы после целого дня беготни по заводам идти учиться в клинику, в анатомический зал, ибо он должен быть нашим врачом, а ночью заканчивать научные труды – результат прежних экспедиций». (Фёдоров, 1979).
Подготовленная для дрейфующей станции аппаратура, палатка и всё оборудование проверялись в тренировочном лагере, который развернули у подмосковной базы Главсевморпути в Тёплом Стане зимой 1937 года. Дочь Ширшова – Марина Петровна, – живущая ныне в Ясенево, задалась целью отыскать это место. И нашла. Рядом с рынком в Тёплом Стане, со стороны Профсоюзной улицы, обнаружила старые деревянные постройки, обнесённые забором и воротами с якорями. Якоря в Москве на воротах просто так не рисуют. Сторож подтвердил, что это было здесь, и отвёл Ширшову на полянку в лесу, где указал на маленький домик в одну комнату. Около него и стояла палатка. (Ширшова, 2003).
О воздушной экспедиции на Северный полюс написано в первой главе. 21 мая 1937 года самолёт Водопьянова доставил туда папанинскую четвёрку и О.Ю. Шмидта.
Когда прибывшие на льдину самолёты разгрузили, Фёдоров немедленно приступил к наблюдениям – его геофизические и астрономические приборы были в наличии. Ширшов же ждал самолёта Мазурука, где находилась его глубоководная гидрологическая лебёдка. Как назло, этот самолет задержался дольше остальных, поэтому Пётр Петрович решил брать пробы с малых глубин вручную. В проходке лунки при помощи пешни ему взялись помогать О.Ю. Шмидт и кинооператор М.А. Трояновский. Последнего едва успели вытащить из забоя, когда в него снизу хлынула морская вода.
Таким образом, ещё до прибытия лебёдки Ширшов сделал ручную гидрологическую станцию, используя имеющуюся бабину с тросом длиной 1000 м, взял первые пробы воды и планктона, измерил скорость и направление подлёдных течений. Результаты оказались неожиданными: практически на полюсе был обнаружен слой относительно тёплой воды на глубине от 250 до 750 метров. Это подтверждало вывод Ф. Нансена о проникновении вод Атлантического океана в Центральный полярный бассейн, полученный за 40 лет до этого во время дрейфа «Фрама».
Наконец 5 июня, через две недели, прилетел самолёт Мазурука и привёз долгожданную лебёдку. К тому времени льдина была уже обжита. С помощью лётчиков зимовщики установили основную палатку, подняли мачты радиостанции, смонтировали ветряк и пустили в ход ветродвигатель. Полным ходом пошла зарядка аккумуляторов для рации.
Но работа с ручной лебёдкой, которую Ширшов использовал для гидрологических и гидробиологических целей, оставалась наиболее тяжёлой. Крутить её приходилось вручную, парами, меняясь через 40 минут. Надо сказать, что Ширшов ещё в Москве предлагал использовать мотоциклетный моторчик, но Папанин отказался, ссылаясь на трудности с завозом горючего. Как вскоре убедилась вся четвёрка, это было ошибочное решение. Тем более, что Папанин вскоре начал жаловаться на боли в сердце и остальные решили почаще освобождать его от лебёдки. На их долю после этого пришлась дополнительная нагрузка, так как меняться парами уже не получалось.
По совместительству Ширшов числился лекарем. В ходе подготовки к экспедиции он даже получил диплом «медсестры» в одной из больниц. К счастью, Кренкель, Папанин и Фёдоров старались не болеть, за исключением головных и сердечных болей от переутомления.
Открытий как у Ширшова, так и у Фёдорова была масса. Оказалось, что весь Арктический бассейн полон жизни, даже околополюсной район. На 88-й параллели, например, встретили медведицу с медвежатами. Иногда видели птиц. До глубины 1000 м неплохо ловился планктон.
Папанинцы окончательно закрыли вопрос о существовании земли в районе полюса. Наоборот, там обнаружилась впадина с максимальной глубиной 4,4 километра. Сложной и необычной была гидрология. Удалось зафиксировать в придонном слое приплюснутые водные линзы, отличающиеся температурой и солёностью. Много нового появилось при изучении подлёдных течении и движения льдов.
Как же складывалась жизнь и работа Ширшова на льдине? Лучше всего об этом расскажут сами участники дрейфа.
«Федоров, 19 июля. Сегодня, после серьёзного обсуждения, решились на героическое действие – гнать спирт из коньяка. Дело в том, что весь немалый запас нашего спирта в связи с чьей-то ошибкой при погрузке самолётов остался на Рудольфе… Только в спирте можно было фиксировать всякую мелкую водяную живность, которую во всё больших количествах Петя вылавливал в море.
И мы решились. Иван Дмитриевич сделал нехитрый самогонный аппарат, и мы с грустью смотрели, как в жертву науке приносится отличный коньяк. Из трёх литров коньяка выходило около двух литров спирта…
Папанин, 29 июля.В ледяном дворце Петровича шумел примус. Ширшов опускал вертушку на разные глубины, определял скорость течения воды на разных горизонтах… Я помогал ему поднимать трос: Петя работал 14 часов подряд.
Подняли мы очередную вертушку. Петя сделал запись в книжке и решил зачем-то отвернуть пробку примуса, который мы заправили керосином и бензином и сильно накачали. Неожиданно вспыхнуло сильное пламя, Петя закричал и закрыл лицо руками. Оказалось, пробка выстрелила ему в бровь, пробила кожу. Если бы сантиметром ниже… Пришлось провести профилактическую беседу, призвать братков к порядку…
9 августа. В четыре часа тридцать минут утра Эрнст разбудил Петровича и поздравил его: у Ширшова накануне родилась дочь. Радио принесло это известие на нашу льдину. Петя беспокоился о жене, о её здоровье….
Петрович настолько занят обработкой материалов по вертушечным наблюдениям, что не имеет даже возможности написать статью в газету «Известия» (он её корреспондент). Редакция шлёт ему вежливые напоминания одно за другим…
14 августа. У Петровича руки опухли от работы на лебёдке…
25 августа. Продолжаем очищать аэродром. Только на один час Петрович уходил к своей вертушке, а потом снова присоединялся к нам. Втроём, дружно, как косари на лугу, идём мы друг за другом, срубаем ледяные гряды, торосы, бугры. Работа спорится и быстро продвигается. Тщательно выравниваем аэродром. Думаю, что через два дня он будет уже вполне готов…
3 сентября. Пётр Петрович проспал только три часа и снова ушёл к лунке делать серию вертушечных наблюдений. Он пробыл у лунки до вечера, вернулся в палатку и лёг спать. Мы его не будили, а в полночь он сам проснулся, быстро и молча оделся и опять ушёл к лебёдке. Ему снова придётся работать сутки без сна…
б октября. Когда я вернулся в лагерь, Пётр Петрович сказал, что он опустил груз на глубину 3,5 тыс. метров и оборвал трос. Гидрологическое хозяйство – два батометра и щуп – остались на дне Северного Ледовитого океана.
Как это произошло? Мы предполагали, что груз с большой силой ударился о дно, а на тросе образовались петли, лопнувшие при попытке выдернуть груз из ила.
Наша работа на глубоководной станции шла, как всегда, быстро. Тянули трос лебёдкой попарно: я работал с Женей, Эрнст – с Петровичем…
19 октября. Петрович стал подготавливать лунку, чтобы сделать суточную гидрологическую станцию. Лунка так сильно обросла льдом, что Петровичу пришлось пробивать её с утра до пяти часов вечера…
Фёдоров, 9 ноября. Вечером делали очередной промер. Для этого Пете надо было высвободить вмёрзший в лёд тросик. Мы с ним занимались этим делом. Трудная у него работа. Вымазана машинным маслом лебёдка, коптит «летучая мышь», тросик врезался где-то внизу в стену длинного колодца проруби. Четырёхметровой обледеневшей алюминиевой трубкой Петя шарит в лунке, тыкает в лёд, схватывающий тросик, со стен палатки сыплется за шиворот иней…
Папанин, 14 ноября. Когда груз находился на глубине 500 метров, трос вдруг заклинился, и у нас не хватило сил, чтобы его освободить. Решили отложить эту работу до завтра…