После суточного пребывания в гостях экипаж начал готовиться в обратный путь. Машина была заправлена американским бензином. Еще в Мирном бортмеханики получили строгий приказ главного инженера точно узнать октановое число горючего перед его заливкой в баки. Для Ил-12 требовался девяностопятиоктановый бензин, а американцы предложили стооктановый. Горючее оказалось отличным, но имело несколько иной химический состав – в то время как отстой отечественного бензина имел красноватый оттенок, американский давал оттенок синевы. Масло на борту имелось свое, его и доливали в маслобаки – опасались, что масло будет либо необезвоженным, либо слабообезвоженным, и на высоте начнутся его выбросы через систему суфлирования. Да и потом, кто их знает, этих американцев, что у них на уме!
В обратный путь Ил-12 отправился уже по другому маршруту, вдоль побережья континента, поэтому вторая часть перелета заняла девять часов. На преодоление второй части маршрута вполне хватило штатной заправки самолета, без применения дополнительных бочек с бензином. За время перелета было покрыто расстояние около семи тысяч километров.
Перелет через Южный полюс, безусловно, мог бы стать наиболее ярким событием и крупнейшим достижением в работе авиаотряда 3-й КАЭ, однако в декабре 1958 года летчикам отряда и его командиру удалось совершить такое, что октябрьский перелет даже несколько померк.
11 декабря, в тот самый день, когда выбыл из строя Ми-4, в Мирном была получена радиограмма с австралийской станции Моусон о том, что за шесть дней до этого, 5 декабря, пропал без вести легкомоторный «остер» с бельгийской станции Король Бодуэн с четырьмя полярниками на борту. Австралийцы принять участие в поисках не могли, поскольку имевшиеся в их распоряжении «биверы» имели небольшой радиус действия. Американцы воздержались от ответа, несмотря на то, что имели возможность помочь – ведь у них, в частности, были аналогичные нашим Ли-2 R4D с куда более мощными двигателями и более совершенным, чем на советских самолетах, приборно-навигационным комплексом: перспективы поиска были сочтены в Мак-Мердо сомнительными, к тому же американская сторона начала намекать, что было бы неплохо обсудить, кто будет за это платить. В конечном счете готовность участвовать в поисках была проявлена ею с весьма большим запозданием. Таким образом, единственными, кто мог прийти на помощь, оказались советские летчики.
Для такой работы подходил только Ли-2, поскольку он имел лыжное шасси – ведь предстояли внеаэродромные посадки. Для полета был взят борт Н495: его моторы имели наибольший остаток ресурса, а шасси после ремонтов вело себя вполне пристойно. К тому же в этот момент это был единственный Ли-2В, который был полностью готов к работе (не считая Н465, который из-за своей перетяжеленности для решения этой задачи не годился).
В этот момент начальник экспедиции находился на санно-тракторном поезде, уже возвращавшемся из глубины Антарктиды, и решение лететь на поиски, предварительно запросив Москву, принял командир авиаотряда, который привлек для этого свой штатный экипаж, с которым он обычно летал на 440-м Ил-12. Вторым пилотом летел Владимир Афонин, штурманское кресло занял старший штурман отряда Борис Бродкин, а место радиста – Николай Зорин. В полет также отправились бортмеханики Виктор Сергеев и Евгений (Ерофей) Меньшиков, а в качестве переводчика – биолог Виктор Макушок.
Радиус действия Ли-2 не позволял преодолеть расстояние в 3500 километров до станции Король Бодуэн без посадки, поэтому предстояло садиться на станции Моусон. Австралийская сторона обещала заправить машину для дальнейшего перелета. 12 декабря, во второй половине дня, воспользовавшись паузой в непогоде, Ли-2 вылетел в западном направлении.
Полет проходил в условиях полярного дня, но при неважной видимости и обледенении. Наконец, после четырех часов полета облачность разошлась, и стало возможно подняться с тысячи до полутора тысяч метров. Положение усугублялось тем, что нормальной карты этих мест просто не существовало, и штурману попутно приходилось наносить на имеющуюся планшетку детали проплывавшего под плоскостями ландшафта.
Когда машина дошла до Моусона, выяснилось, что тамошний аэродром весьма невелик, поскольку для крупных самолетов он и не предназначался. Тем не менее экипаж благополучно справился с посадкой. Как и было обещано, баки самолета были наполнены, что позволило не трогать собственный запас бензина в бочках, который нес Ли-2. Перед вылетом австралийские полярники передали экипажу карту части территории, лежащей западнее Моусона. Эта карта была составлена по данным недавних аэрофотосъемок, поэтому до края земли Эндерби можно было лететь, не опасаясь навигационных ошибок.