1946年12月，美國海軍部長詹姆斯·福雷斯特爾派遣了一支由40艘艦船組成的大型艦隊和飛機前往南極，艦隊中包括海軍旗艦“奧林匹斯山號”、航空母艦“菲律賓海號”、海上飛機運輸艦“鬆海號”、潛水艇“參議院號”、驅逐艦“布朗森號”、破冰船“北風號”和一些油輪、運輸船等。這支特種部隊總共有1400多名海員和水手，船上還載有3個專門在冰天雪地中行走的狗拉雪撬隊。這次探險美國海軍拍下了紀實錄像，好萊塢又將其拍成了一部名叫《秘密大地》的商業電影。
裝備著拖拉機、炸藥和各種工具的地麵小組，負責在南極建造一個名叫“小美洲”的空降基地——即在冰天雪地中開辟出一個小型飛機場跑道，可以使6架R-4D飛機和兩架水上飛機順利降落。這種R-4D飛機裝備噴氣自助起飛瓶，可以使飛機在跑道較短的“菲律賓海號”航空母艦上快速起飛。此外，這種飛機還裝備有一種特製的專門適合在冰上降落的“雪撬裝置”。海軍上將理查德·伯德的小組則負責6架R-4D飛機的駕駛和勘測工作，每架飛機上都裝備有間諜照相機和一台磁力追蹤儀。他們的任務是在短短3個月的南極夏季裏，測量完大部分的南極大陸，記錄磁場數據。如果南極冰層表麵下存在神秘“空洞”，那麼這種儀表能立即將其顯示出來。
美軍R-4D飛機和其它海上飛機在南極上空進行了無數次“勘測行動”，它們勘測和記錄的內容至今仍然是謎。
在“勘測行動”中，海上飛機“喬治一號”在南極上空神秘墜毀。曾經有記者采訪了其中一名幸存者——現年79歲、居住在佛羅裏達棕櫚城的比爾·卡爾恩斯。卡爾恩斯在電話中回憶了那次飛機墜毀的過程：“當時，我們正在那片未開發的處女地上做長途飛行，天氣突然變了，我們的飛機在暴風雪中失去了高度，隻得掉頭返回基地。可是飛機不停地失去高度，最後一頭撞在一個山頂上。飛機被撞得彈了出去，竟沒有撞毀！接著它又奇跡般地迅速爬高，可能這個速度對於飛機來說太快了，於是，它在空中解體。我被拋出了駕駛艙，掉到了山上的積雪中。後來，我找到了另外兩名戰友，他們都隻受了點輕傷，甚至連骨折都沒發生！”
據卡爾恩斯稱，隨後，他們就聽到從飛機墜毀處傳來呼救聲，跑過去後，他們發現戰友拉爾夫·保羅·熱·布蘭克渾身著火，被困在飛機座椅上，他們趕緊將他拉了出來，但他顯然已被嚴重燒傷。幸運的是，南極冰冷的天氣救了他的命，布蘭克的傷口沒有感染惡化。一名叫羅賓斯的戰友出發前偷偷在飛機上藏了兩大罐花生醬，這下它成了大夥的“救命食”，平時大家靠這些花生醬果腹，而花生醬上漂浮的油沫則成了醫治布蘭克傷口的良藥。
在那次飛機事故中，共有3人死亡。幸存者們將3位戰友的屍體埋葬在冰雪下，等待著救援人員。美軍飛機14天後才發現了他們，一架水上飛機空投下一張紙條，告訴他們14英裏外，有一塊救援飛機可以降落的空地。幸存者們為無法行動的布蘭克做了一個簡易雪撬，花了24個小時終於抵達獲救地點，6人順利生還。
此外，在最後一次“勘測行動”中，6架4-4D飛機同時出動，每架飛機都按預訂的路線勘測了磁場數據後返回。奇怪的是，盡管它們的飛行線路差不多一樣長，但海軍上將理查德·伯德的飛機卻比其他飛機晚3個小時回來，並且飛機上像被洗劫過一樣，幾乎空空如也。據稱，伯德將軍在飛行途中發生了“引擎障礙”，為了保持飛行高度，隻好靠滑翔返回“小美洲”基地。為此，他不得不扔掉機上除膠卷之外的所有東西。