Метрология и экспедиция Ф. Нансена

Мы уже касались вопроса о метрологическом обеспечении кругосветного плавания знаменитого корсара и адмирала сэра Ф. Дрейка (см. КИПиС, № 4-2006 г.).

Теперь настало время выполнить «метрологическую экспертизу» не менее значительной экспедиции норвежского ученого, путешественника и общественного деятеля Фритьофа Нансена — дрейфа на корабле «Фрам» через Северный Ледовитый Океан в 1893-1895 годах.

В своей книге «В стране льда и ночи» (Санкт-Петербург, 1807 г.) Ф. Нансен подробно описывает весь процесс подготовки экспедиции и приводит смету расходов на нее в норвежских кронах. В 1893 г. одна крона составляла около 0,5 рубля. Сегодняшний эквивалент подсчитать очень трудно, поэтому воспользуюсь процентами. Приняв суммарные расходы за 100%, получим, что стоимость «Фрама» составила 61%, снаряжения и научных приборов — 16%. Чтобы правильно оценить эти цифры, нужно учитывать, что «Фрам» не арендовался для экспедиции, а строился заново. Если бы экспедиционное судно, в соответствии с обычной практикой, арендовалось, расходы на оборудование и научные приборы в процентном соотношении возросли бы раза в четыре и превысили 50% от затрат на экспедицию.

Экспедиция была воистину уникальной. Впервые планировалось отдать экспедиционное судно «на волю полярных дрейфующих льдов». Во время ледовых сжатий оно должно было выжиматься льдом вверх, а не раздавливаться им. Советую посмотреть на чертеж «Фрама». Кстати, «Фрам» — по-норвежски значит «Вперед». Это было маленькое судно, длиной чуть более 30 метров и наибольшей шириной десять с небольшим метров, «гладкое, как угорь» по словам Нансена, короткое и широкое. Чертеж дает возможность определить площадь жилых помещений. Каюты командного состава по площади не превышали 4 м² (как купе в современном вагоне). Четырехместные каюты матросов имели площадь по 8-9 м². Каюты, с целью сохранения тепла даже не имели иллюминаторов. И в таких условиях планировалось прожить 2-3 года!

Теперь я перейду к перечню аппаратуры, которую взяла с собой экспедиция. Ф. Нансен скрупулезно перечисляет все приборы (средства измерений) приобретенные для экспедиции. Я позволю себе просто воспроизвести здесь отрывок из книги Ф. Нансена, естественно, сохранив стиль автора.

«Важной частью снаряжения были, конечно, приборы для научных наблюдений; на них было также обращено поэтому особое внимание. Кроме набора инструментов, которые остались от Гренландского путешествия, было взято много новых, и не щадилось ничего, чтобы иметь их возможно лучшими и полными. Для метеорологических наблюдений были взяты, кроме обыкновенных термометров, барометров, анероидов, психометров, гигрометров, ветромеров и т. п., также самопишущие приборы, как-то: самопишущий анероидный барометр (барограф) и два самопишущих термометра (термографы). Для астрономических определений у нас был большой теодолит и два меньших универсальных прибора, предназначавшихся для санных поездок, и много секстантов различной величины. Далее взято было четыре судовых хронометра и разные карманные хронометры. Для магнитных наблюдений мы имели полный набор для определения склонения, наклонения и напряжения (как горизонтальной его составляющей, так и полного напряжения). Из других приборов можно упомянуть спектроскоп, специально предназначавшийся для северного сияния, электроскоп для определения атмосферного электричества, фотографические аппараты, которых у нас было семь большого и малого размера, и фотограмметрический прибор для картографических работ. Особенно важным я считал прибор для наблюдений над качаниями маятника со всеми приспособлениями, предполагая, что эти наблюдения можно будет произвести в высоких широтах. Для этого нужна была, однако, земля; но так как никакой земли мы не нашли, то этот прибор не получал широкого применения. Для гидрографических исследований был взят полный набор: сосуды для вынимания проб воды, глубоководные термометры и т.п. Для определения солености воды мы имели, кроме обыкновенных ареометров, также специально построенный стипендиатом Торное электрический аппарат. В общем, наше научное снаряжение было весьма удовлетворительно, и в этом я существенным образом обязан многим ученым, которые добровольно мне помогли. Пользуюсь случаем, чтобы выразить свою особую благодарность проф. Мону, который кроме выбора метеорологических инструментов, помогал мне словом и делом также во многих других отношениях; проф. Гельмюйдену, который наблюдал за астрономическим снаряжением; д-ру Неймайеру из Гамбурга, приславшему мне магнитные приборы, а также проф. Отто Петтерсону из Стокгольма и стипендиату Торное из Христиании, которые оба помогали мне при выборе гидрографического снаряжения и проф. Шетцу по физическим приборам. Не менее важны были физиологическо-медицинские соображения, тщательно разработанные для меня проф. Торупом. Своими фотографическими аппаратами экспедиция обязана главным образом Дикку».

Внимательное чтение этого отрывка позволяет сделать заключение об обширности научных задач, стоявших перед членами экспедиции. А ведь их было всего двенадцать человек. И что самое главное, они были почти полностью выполнены. Результаты экспедиции значительно увеличили объем знаний о Северном Ледовитом океане и землях, его окружающих и в нем расположенных. А сама она на долгие годы стала примером тщательного планирования и качественного выполнения поставленных задач.

Сам Ф. Нансен в своей книге не упоминает термин «метрология». Не подозревал о нем и Ф. Дрейк, но их отношение к измерениям, забота о надежности и воспроизводимости их результатов, дают все основание считать их выдающимися метрологами-практиками своего времени.

In this article the author tells about metrological support of polar expedition of Fridtjof Nansen — famous Norwegian scientist, polar explorer and public man.

Автор(ы): Брянский Л.Н.
Номер журнала: КИПиС 2007 № 1