В 1892 г., когда С. П. Перетолчину исполнилось 29 лет, он решил, что благосостояние семьи упрочено и теперь можно осуществить свою мечту — поступить в высшее учебное заведение. После неудачной попытки в Москве, где Сергей Павлович был вольнослушателем на естественном отделении университета, он перешел в Казанский университет также вольнослушателем. Но после двух лет учения ему снова пришлось вернуться в Иркутск для помощи семье. Перетолчин снова лаборант при физическом кабинете промышленного училища. Кроме того, оборудовав мастерскую у себя дома, Сергей Павлович брал в ремонт и чистку физические приборы из других школ. Он приобрел большие навыки в этом деле: ему, например, удалось наладить «синематограф», который привез в Иркутск заведующий городским собранием. Так в Иркутске впервые увидели кино.
В 1896 г. Сергей Павлович смог наконец осуществить свое сокровенное желание — начать самостоятельные научные географические и геологические исследования. Он выбрал для своих работ ближайшие к Иркутску горные хребты, тогда еще очень плохо изученные. На 200—300 руб., которые ему удалось урвать из своего скудного заработка, Сергей Павлович организовывал поездки с одним проводником и одной-двумя вьючными лошадьми. Уже в в 1896 г. Перетолчин дважды поднялся на Мунку-Сардык, главную вершину Восточного Саяна, для описания ледников и метеорологических наблюдений. Осенью, того же года он сделал доклад в Восточно-Сибирском отделе Географического общества и в том же году опубликовал статью об этой поездке в «Известиях» отдела.
В следующем 1897 г. отдел командировал для изучения Мунку-Сардыка и озера Косогол (Хубсугул-Далай) С. П. Перетолчина и другого члена отдела, Е. М. Генинг-Михелиса. Последний поместил в «Известиях» отдела большую статью об этой поездке[23], а Сергей Павлович решил, что его наблюдений для публикации недостаточно и надо дополнить их при новых исследованиях.
Ежегодно с 1898 по 1907 г. С. П. Перетолчин изучал ледники Мунку-Сардыка и озеро Косогол один. В 1901—1907 гг. он производил отсчеты по минимальному термометру, который установил в 1900 г. на вершине Мунку-Сардыка на высоте 2860 м. В те годы в России это был исключительный случай — семилетнее непрерывное наблюдение температуры на такой высокой вершине. Перетолчин уже в 1896 г. в первый раз установил минимальный термометр на вершине Мунку-Сардыка, но установка была сделана на заметном месте, и местные жители разрушили ее как оскверняющую священную вершину. Только в 1900 г. удалось поставить новый термометр, на этот раз скрыв его в куче камней. Перетолчин пишет как об исследовательских только о поездках с 1896 до 1903 г. Очевидно, в 1904—1907 гг. он поднимался на вершину только для проверки термометра.
Очень небольшую материальную помощь Перетолчину оказывал Восточно-Сибирский отдел: правда, на экспедицию 1897 г. было ассигновано 260 руб., но последующие пять лет Перетолчин ездил в Саян на свои скудные средства.
Брат Сергея Павловича — К. П. Перетолчин в присланной мне много лет назад краткой записке о жизни Сергея Павловича сообщал, что тот ездил и в Хамар-Дабан, и по Слюдянке, и в Тункинские Белки, и на графитовый рудник Алибера в верховья Ботогола.
В 1905 г. мать Перетолчина уехала в Култук и там вскоре умерла. Когда все братья и сестра выросли и были устроены, Сергей Павлович решил, что имеет право на устройство личной жизни. Он женился на Вареньке — воспитаннице его матери.
Варвара Ивановна, будучи лет на двадцать моложе мужа, стала верной помощницей Сергея Павловича. Она сопровождала его в экспедициях, собирала растения, зимой помогала в обработке коллекций. С детства она привыкла видеть в нем необыкновенного человека, непревзойденный идеал чести и знаний и относилась с благоговением ко всем его работам.
В сентябре 1902 г. Перетолчин осуществил свою заветную мечту — поступил на горное отделение Томского технологического института (ныне Политехнический). Среди студентов Сергей Павлович выделялся не только своим возрастом, но и отношением к изучаемым предметам. Для него все курсы, которые он слушал, были живыми, непосредственно касающимися тех вопросов, которыми он занимался во время своих поездок в Восточный Саян или которых ему приходилось касаться во время преподавания в промышленном училище.
В свободное от занятий время в 1905—1906 гг. Сергей Павлович то работал на угольных копях Рассушина в Черемхове, то снова возвращался к своему любимому Мунку-Сардыку. Он опубликовал две большие статьи — одну о ледниках этой горной группы (1908) и другую об озере Хубсугул (Косогол) (1903).
Восточный Саян был для Сергея Павловича не только местом научной работы, но и источником поэтического вдохновения. Вот как описывает Перетолчин вид с Мунку-Сардыка: «И нет ничего удивительного в том, что многие из посещавших эту гордую вершину плакали от избытка чувств своих…» А вот характеристика озера Хубсугул: «Косогол прекрасен своею девственностью, своим общим и более мягким колоритом, своей водой, своим монгольским небом. Пейзаж Байкала грандиозен, контрастен, суров, а Косогол — миниатюра, мягкость и скромность» (1903).
С. П. Перетолчин — студент Томского технологического института.
В 1909 г. Русское географическое общество наградило С. П. Перетолчина малой золотой медалью за его двенадцатилетние работы по изучению оледенения Восточного Саяна и озера Косогол. Уже с 1897 г. он состоял членом общества.
С. П. Перетолчин вообще был робок в публикациях и печатал свои статьи лишь после того, как несколько раз побывал в изучаемом районе. Так, например, на Мунку-Сардыке он был двенадцать раз, на озере Хубсугул — не менее пяти (с 1897 по 1902 г.). В 1898 г. ему удалось достать лодку, на которой он и производил дальнейшие исследования озера.
В архиве Географического общества хранится много путевых тетрадей и черновых набросков С. П. Перетолчина. Имеются два варианта физико-географического очерка Хубсугула, статья «Базальты оз. Косогол» (1910 г., ненапечатанная) и отчеты об отдельных годах исследований. Есть большая статья «К вопросу о нашем лесном хозяйстве» (1893), также ненапечатанная. Сохранился и «Отчет Томскому технологическому институту о командировке студента С. П. Перетолчина в 1903 г. для собирания минералогической и геологической коллекций». Поездка эта была сделана по инициативе В. А. Обручева в восточную часть Восточного Саяна на Слюдянку и озеро Хубсугул, на Мунку-Сардык и в верховья Иркута. Из материалов фонда Перетолчина отметим еще «Краткий отчет об исследованиях в Иркутской губернии в 1888 г.» (Куда, Слюдянка, Хамар-Дабан), «Очерк современного состояния минеральных вод Ниловой Пустыни». Все эти черновики и отчеты говорят о разнообразии интересов Сергея Павловича.
В 1910 г. Перетолчин окончил Томский технологический институт по геологоразведочной специальности и получил звание горного инженера. При окончании он защищал дипломный проект «Детальная разведка рудного месторождения золота»; объяснительная записка к этому проекту сохранилась.
По окончании института С. П. Перетолчин в мае 1911 г. стал штатным преподавателем Иркутского горного училища. Но в делах его есть сведения, что с 1 сентября 1912 г. он штатный преподаватель геологии, минералогии и петрографии и одновременно преподаватель начертательной геометрии и черчения 1-го Сибирского среднего политехнического училища в Томске.
В 1912 г. Сергей Павлович снова отправился в Восточный Саян. На этот раз его манила внутренняя часть хребта, фактически не изучавшаяся после поездки П. А. Кропоткина в 1865 г. С Перетолчиным поехал в качестве помощника ветеринарный врач Заханович (Жиханович?). Лето было очень дождливым, путешественники прошли вверх по реке Джон-Болок[24], но не смогли перейти через лавовый поток и не попали к вулканам на реке Хикушке[25].
