Всё это произойдет позднее, а теперь, в 1880 году, Александр II еще жив, министр просвещения Толстой на месте, секретное дело на Дмитрия Ивановича растет день ото дня. Сам же он кроме преподавания занимается воздушными и водяными винтами, приборами для исследования сопротивления среды, выступает по вопросу естественно-научного изучения окраин России, пополняет свою коллекцию живописи (купил, в частности, три этюда своего любимого А. А. Иванова), но главным образом продолжает работу над книгой «О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании», первый выпуск которой с двенадцатью чертежами выйдет в том же году. Этим трудом Менделеев должен был рассчитаться с двумя министерствами, оплатившими его почти годичное пребывание в Европе. Первоначально он взялся за статью, обобщающую европейский опыт воздухоплавания (в средствах на конструирование и строительство аппарата ему, как мы помним, было отказано). Однако, начав работу, он столкнулся с полной неразберихой и «сбивчивостью суждений»в области сопротивления сред: «Поразительно почти совершенное отсутствие сколько-либо точных и обширных опытных данных о движении в воде и в воздухе тел, ограниченных кривыми плоскостями».Поэтому вместо статьи он пишет монографию, в первой части которой объединяет вопросы сопротивления жидких и газообразных сред, обобщает собранные материалы и подвергает анализу главные проблемы.

Вторая часть, по его замыслу, должна была быть посвящена результатам его собственных исследований. Она так и не выйдет в свет, оставшись в разрозненных рукописях и текстах выступлений. Тем не менее эта книга и связанные с ней работы Менделеева занимают важное место в истории русской науки и техники. Как считают авторы «Летописи жизни и деятельности Д. И. Менделеева», его главной заслугой является вывод уравнения аналитической зависимости между высотой и временем падения, которое давало возможность вычислить величину коэффициента сопротивления среды. Менделеев пришел к мысли, что аэростаты падают из-за недостаточной газонепроницаемости оболочки, в первую очередь из-за слабости швов, и предложил отказаться от сферической формы аппарата, заменив ее двойным конусом высотой в 1,73 раза больше радиуса, что позволило бы сократить общую длину швов. Вместо открытой корзины ученый предложил использовать герметичную гондолу, приспособленную для поддержания необходимого атмосферного давления. Исследование «О сопротивлении жидкостей и о воздухоплавании» будет не первым и не последним в ряду менделеевских работ по аэронавтике. Агитируя за сбор средств для строительства русского стратостата (сам он предназначил на эти цели прибыль от продажи тиражей пяти своих книг) и уговаривая богатых сограждан не скупиться, Дмитрий Иванович в одной из последующих работ приведет совершенно неожиданный довод: «Бывают условия, когда ищут здоровья или наслаждения — тогда не торгуются… Кроме законов атмосферы и бурь, можно многое получить и узнать со стороны воздуха. В свободном воздухе можно черпать наслаждение и силу…»Думается, Менделеев, хотя и обращался в данном случае к людям типа Кокорева, но описывал собственную жажду полета…

В начале 1880 года один за другим уходят из жизни А. А. Воскресенский и Н. Н. Зинин. «Воскресенскому и Зинину, его сверстнику, принадлежит честь быть зачинателями самостоятельного русского направления в химии», — написал о них Менделеев. Если смерть дорогого учителя и покровителя Александра Абрамовича Воскресенского была для него горестным переживанием, то кончина Николая Николаевича Зинина стала еще и поводом к новой мучительной истории в отношениях с Петербургской академией наук. Поскольку в литературе накопились самые разные, иногда явно идеологизированные трактовки этого события, а наше повествование не замысливалось как поле боя между представителями внушительного отряда менделеевских биографов, остановимся на точке зрения директора Музея-архива Д. И. Менделеева Санкт-Петербургского государственного университета И. С. Дмитриева, как представляется, наиболее аргументированной и трезвой.

Со смертью Н. Н. Зинина на кафедре «технологии и химии, приспособленной к искусствам и ремеслам» освободилась вакансия экстраординарного академика. Как водится, для выдвижения кандидатов на нее была создана комиссия в составе Бутлерова, Кокшарова, Вильда и Гадолина. Бутлеров на этот раз предложил двоих — Менделеева и профессора Харьковского университета Н. Н. Бекетова (того самого, который когда-то очаровал Дмитрия Менделеева во время его первого посещения Парижа). Оба кандидата повели себя не очень решительно. Бекетов вначале дал согласие, хотя прямо писал Бутлерову, что хотел бы сразу получить ординарного академика, поскольку у того зарплата будет побольше, а он очень боится потерять в материальном отношении. Он также не стеснялся предлагать устраивавшие его комбинации. Например, поскольку Менделеев и так «очень хорошо» устроен в научном и материальном отношении, то «не может ли Академия выбрать нас обоих: Менделеева сверхштатным ординарным, а меня экстраординарным»? И вообще ему бы хотелось стать академиком по «чистой» химии. В конце концов Бекетов решит вообще не рисковать и снимет свою кандидатуру. Менделеев же на предложение Бутлерова согласиться на баллотировку ответил неопределенно, у него было ощущение, будто академики, получив согласие от Бекетова, от него теперь ждали отказа. Нужно сказать, что тут интуиция его не обманывала.

Однако Бутлеров, после «спиритического» скандала находившийся с Менделеевым в сложных отношениях, всё равно следовал принципам научной честности. В этом, конечно, проявилось его подлинное благородство, поскольку двух ученых разделяло не только отношение к спиритизму. Менделеев не принимал бутлеровскую теорию химического строения. Бутлеров же, в свою очередь, не мог забыть, что Менделеев, когда-то обративший внимание Петербурга на его научные и человеческие достоинства, совсем не жаждал его перевода из Казани. Дмитрий Иванович, с 1865 года державший за собой две кафедры, не хотел уступать ни одной из них Бутлерову и лишь в 1868 году, после избрания того ординарным профессором физико-математического факультета Петербургского университета без указания кафедры (потом для него была создана кафедра органической химии), выступил в совете университета с ярким панегириком в адрес нового коллеги. Важно также отметить, что Бутлеров, мягко говоря, не был активным пропагандистом Периодического закона. Тем не менее он пытается с боем провести Менделеева в академию. После отказа Бекетова от баллотировки Менделеев остается единственным кандидатом. В октябре того же года Бутлеров, Чебышев, Овсянников и Кокшаров вносят представление об избрании его в экстраординарные академики.

И. С. Дмитриев очень точно и объективно расценивает шансы Дмитрия Ивановича быть избранным в Санкт-Петербургскую академию наук. В представлении, которое составили выдвигавшие его академики, было три главных раздела: открытие Периодического закона —59,4 процента текста, вклад в развитие технологии и технической химии (в том числе ранние работы прикладного характера, «Технология по Вагнеру», техника и экономика нефтяного дела, гипотеза минерального происхождения нефти) — 29 процентов, сельскохозяйственные опыты — 5,6 процента (остальное место было отдано вводным констатациям и комплиментам). В силу академических правил, а также прочих обстоятельств ничего не было сказано об открытии «абсолютной температуры кипения», об «Органической химии», «Основах химии», метеорологии, воздухоплавании и работе с газами.

Итак, главной заслугой признавалось открытие Периодического закона. Но в течение 1880 года в зарубежной литературе закон Менделеева был упомянут всего 13 раз, включая опубликованные за границей менделеевские работы (в заграничных учебниках это открытие в течение того же года вообще не упоминалось), а в России и того меньше. Большинство химиков всё еще были равнодушны к проблеме классификации элементов. Менделеев хотя и боролся за признание своего открытия, но не мог сократить время, необходимое для естественного усвоения Периодического закона научным сообществом. В 1889 году в предисловии к пятому изданию «Основ химии» Дмитрий Иванович напишет об этом периоде: «Но тогда единоличное убеждение не позволяло ставить его столь твердо, как это можно сделать ныне, после того как труды многих химиков, особенно же Роско, Лекока де Буабодрана, Нильсона, Браунера, Торпе, Карнелли, Лаури, Винклера и др. оправдали множество следствий этого закона».