Затем в течение 30 лет Новая Земля не исследовалась вовсе. Лишь в 70-х годах прошлого века были предприняты несколько иностранных экспедиций, в частности немецкая (1872 г.), в которой принял участие профессор Леобенской горной академии Г. Гофер, шведская (1875 г.), в которой участвовал А. Э. Норденшельд, а также голландская на корабле «Вильгельм Баренц» (1878—1884 гг.). В этих экспедициях были добыты и первые геологические факты о новоземельских островах, но они касались только береговой полосы. В эти же годы русскими путешественниками были предприняты безуспешные попытки пересечь Новую Землю.
Приступив в мае 1895 г. к снаряжению экспедиции, Ф. Н. Чернышев включил в нее астронома Пулковской обсерватории А. А. Кондратьева и варшавского геолога И. А. Морозевича. Опыт Тиманской экспедиции показывал крайнюю необходимость в специалисте- топографе, но отпущенные на экспедицию средства не позволили включить его в состав экспедиции, и Феодосий Николаевич решил выполнять топографические работы сам вместе с А. А. Кондратьевым. Полагая, что обычные топографические съемочные работы мало что дадут в сложной орографической обстановке огромной территории, Ф. Н. Чернышев решил использовать новый в то время фотограмметрический способ съемки: «...для получения в короткий срок необходимых данных для построения карты внутренностей Новой Земли... благодаря лишь этому методу нам удалось охватить своими съемочными работами обширный район, и при этом в тот краткий срок, которым мы располагали на Новой Земле» [41].
В состав экспедиции, кроме рабочего, взятого из Петербурга, были включены Василий Иглин, спутник Ф. Н. Чернышева по Тиманской экспедиции, а также мезенец Николай Петров, участвовавший в экспедиции Г. И. Танфильева на Тиман, и Кольский лопарь Филипп Архипов. Все эти люди, как писал впоследствии Феодосий Николаевич, вполне оправдали себя в сложной экспедиционной обстановке.
Архангельский губернатор считал лето 1895 г. особенно благоприятным для экспедиции на Новую Землю, так как в водах Северного Ледовитого океана предполагались рейсы трех паровых судов (военного клипера «Джигит», парохода Мурманского товарищества «Владимир» и парохода А. М. Сибирякова «Норденшельд»), которые могли оказать содействие в передвижении экспедиции.
5 июля Ф. Н. Чернышев со своими спутниками прибыл в Архангельск, и губернатор А. П. Энгельгардт сообщил ему, что уже 10 июля оба судна — «Джигит» и «Владимир» — отправятся на Новую Землю, однако они смогут сделать лишь одну переброску экспедиции, а в дальнейшем придется рассчитывать на собственные силы. Ф. Н. Чернышев заранее подозревал такой оборот дела, и по его просьбе директор мурманского пароходства П. И. Витт выделил для экспедиции хорошо оснащенный спасательный вельбот, который в дальнейшем очень выручил путешественников при изучении берегов Маточкина Шара, а также побережья к северу и югу от Кармакул.
Первоначально Ф. Н. Чернышев предполагал начать работы с Маточкина Шара, потом на «Джигите» перебраться в Крестовую губу, где была наибольшая вероятность встретить неразмытые угленосные слои. Затем Ф. Н. Чернышев планировал из Малых Кармакул сделать попытку пересечь Новую Землю и выйти к берегу Карского моря, а далее с помощью вельбота заняться изучением Гусиной Земли и Костина Шара с маршрутами в глубь острова.
10 июля экспедиция на «Владимире» вышла из Архангельска и в ночь с 14 на 15 прибыла в Малые Кармакулы — в то время фактический центр Новой Земли, в котором проживало около 30 семейств ненцев и имелись магазин и церковь. Поскольку «Владимир», прежде чем перебросить экспедицию в район Маточкина Шара, должен был' простоять два дня в Кармакулах, Ф. Н. Чернышев использовал это время для того, чтобы приготовиться к предполагавшемуся в начале августа переходу к Карскому морю. 16 июля «Владимир» вышел на север с экспедицией на борту, взявшей с собой лишь месячный запас провианта, и, выдержав сильный шторм, только в ночь на 18 июля вошел в Маточкин Шар, в Поморскую губу.
Лагерь разбили на морском берегу, у устья р. Маточки. С 18 июля начали работы на ближайших к лагерю возвышенностях — горах Пиле и Маточкиной. Вечером 19 июля прибыл «Джигит», который должен был перебросить экспедицию в Крестовую губу. Но на следующий день разыгрался шторм. Клипер, отдавший два якоря, был сорван и выброшен на камни у западного берега Поморской губы. Порывы ветра были столь сильны, что передвигаться по берегу можно было лишь ползком; палатки экспедиции забросало камнями. Лишь на второй день судно установило сообщение с экспедицией. После того как шторм утих, «Джигит» благополучно снялся с камней, но повреждения его были значительны, и он не смог перебросить Ф. Н. Чернышева к новому месту работ севернее Маточкина Шара.
Пришлось воспользоваться вельботом, и 26 июля Ф. Н. Чернышев со спутниками отправились на восток по Маточкину Шару и разбили лагерь против устья р. Шумилихи, так как дальше не позволил пройти тяжелый лед. Здесь экспедиция находилась до 1 августа, занимаясь изучением гор Большой и Малой Серебрянки, Вильчека и Чиракинских, долин рек Чиракиной и Желтой, а также гор, лежащих по южному берегу Маточкина Шара. К 1 августа она возвратилась к своему прежнему лагерю у р. Маточки и стала ожидать «Джигит», совершая маршруты к Пальковой Земле и Снежным горам. 4 августа клипер перебросил Ф. Н. Чернышева в Грибовую губу, изучение окрестностей которой позволило собрать ценный геологический материал по тектонике области южнее Маточника Шара и возрасту пород. 6 августа на «Джигите» участники экспедиции прибыли в Малые Кармакулы и стали готовиться к маршруту поперек острова к берегам Карского моря. Поскольку в Кармакулах было мало упряжных собак, Ф. Н. Чернышев захватил с Маточкина Шара двух ненцев Константина и Прокопия Вилка с 24 собаками. Эти проводники, хорошо знавшие Новую Землю и охотившиеся в различных ее районах, оказали большую помощь экспедиции.
8 августа экспедиция, имея семь нагруженных нарт с запряженными в них 80 собаками, вышла из Кармакул на восток. Все люди шли пешком. Первые 30 км дались собакам тяжело, поскольку в долинах рек Малой Кармакулки и Домашней было мало снега. На третий день вышли на центральное новоземельское плато с обширными фирновыми полями, и собаки побежали резво. Ф. Н. Чернышев так описывает эту область: «На поверхности плато волнообразно возвышаются отдельные пологие вершины. Рельеф этот обусловлен размывом и совершенно не отвечает интенсивной складчатости пород, слагающих плато. Целый ряд логов спускается в долины двух рек, носящих одно и то же название Обчидей, но склоны логов настолько пологи и однообразны, что глаз не имеет возможности уловить сколько-нибудь рельефно рисующиеся точки» [42].
11 августа участники экспедиции стали спускаться по рекам Абросимова и Кротова к Карскому морю. Собаки уже третий день были без корма и сильно отощали. К счастью, удалось подстрелить оленя и подкормить их. 14 августа показалось Карское море, забитое льдом, возвышавшимся метра на два над водой. Ф. Н. Чернышев стал лагерем в небольшой бухте, расположенной севернее залива Абросимова, и названной им бухтой Григория Голицына. Сразу же резко похолодало, задул сильный восточный ветер, и началась пурга, продолжавшаяся три дня.
Когда ветер стих, была сделана топографическая съемка берегов Карского моря и собраны геологические коллекции. Вскоре все закрыл густой туман, и экспедиция была вынуждена двинуться в обратный 135-верстный путь, который был преодолен всего за три с половиной дня. По пути велась маршрутная съемка, опирающаяся па четыре астрономических пункта, определенных А. А. Кондратьевым, что позволило связать непрерывной топографической основой оба берега Новой Земли.
Дальнейшие исследования Ф. Н. Чернышев предполагал направить на побережье к северу и югу от Кармакул и для этого попытался зафрахтовать шхуну промышленника Ф. Воронина, но тот запросил невозможно высокую цену в 2000 руб. Поэтому сразу же пришлось отказаться от мысли попасть в Костин Шар, так как в бурное осеннее время огибать всю Гусиную Землю на шлюпке было немыслимо. Ф. Н. Чернышев решил идти на вельботе к Пуховому заливу, куда выслал также ненцев с упряжками и грузом. Здесь были сделаны важные маршруты на север до губы Безымянной и тем самым южные и северные районы были связаны между собой непрерывной топографической съемкой. Этот район не посещал еще ни один геолог, и изучение его имело большое значение.
