К сожалению, материал по Новой Земле так и не был полностью обработан Ф. Н. Чернышевым и число его публикаций по этому региону чрезвычайно ограниченно. В частности, не были обработаны палеонтологические коллекции Новоземельской экспедиции, материал которых был лишь в малой части использован при подготовке к печати небольшой статьи (совместно с Н. Н. Яковлевым) «Фауна известняков мыса Гребени на Вайгаче и р. Нехватовой на Новой Земле» (1898 г.). Спутники Ф. Н. Чернышева А. А. Кондратьев и И. А. Морозевич опубликовали небольшие работы по итогам экспедиции, в которых, в частности, имеются и добрые отзывы о его личности.

Проблема формы и размеров Земли занимала умы ученых на протяжении многих веков. С совершенствованием методов и средств измерения актуальность решения этих задач не падала, а, наоборот, возрастала. Такая работа велась во многих странах. Еще во времена Людовика XV, когда были снаряжены две французские экспедиции в Перу и Лапландию, было доказано, что Земля представляет собой сфероид, сжатый у полюсов. Согласно данным геодезии, линейная величина градуса меридиана должна возрастать от экватора к полюсам: чем больше сжатие Земли у полюсов, тем быстрее должно быть возрастание линейной величины градуса по направлению к экватору. Имея точные данные о линейной величине дуги меридиана в разных широтах, можно на основе вычислений построить точную модель фигуры земного шара и уточнить его размеры.

Такого рода работы издавна проводились учеными различных стран. В XIX в. были проведены градусные измерения русскими и скандинавскими учеными от Дуная до Ледовитого океана. Но особенно важны подобные измерения в полярных областях, хотя именно здесь труднее всего их выполнить. Проект таких измерений на Шпицбергене был предложен в 1826 г. английским капитаном Э. Сэбином, побывавшим на архипелаге и убедившимся в возможности их осуществления. Но только спустя 30 лет по инициативе профессора Шведской Академии наук О. М. Торреля на Шпицберген была послана рекогносцировочная экспедиция, в состав которой вошли К. Хидениус и Н. К. Дунер, а позднее А. Э. Норденшельд, которые подтвердили возможность градусных измерений. Однако необходимые средства для снаряжения специальной экспедиции были изысканы лишь в самом копце XIX в. В 1891 г. П. Г. Розен представил в Шведскую Академию наук новый проект проведения градусных измерений на островах Шпицбергена. Шведская Академия наук обратилась к русским ученым с предложением организовать совместную экспедицию, которое поддержал академик О. А. Баклунд. Швеция ассигновала на проведение работ на Шпицбергене 160000 крон, Россия — 100 000 руб. Оба государства поручили своим академическим комиссиям разработку плана и программы работ. В состав русской комиссии вошли О. А. Баклунд (председатель), Ф. Б. Шмидт, А. П. Карпинский, М. А. Рыкачев, Б. Б. Голицын и Ф. Н. Чернышев. Участвовали в комиссии также начальник военно-топографического отдела главного штаба О. Э. Штубендорф, член-корреспондент А. Р. Бонсдорф, почетный член Академии наук К. И. Михайлов. Организация Шпицбергенской экспедиции стала крупнейшим академическим начинанием в дореволюционный период.

Ф. Н. Чернышев писал своему другу минералогу А. Е. Арцруни: «Как Вы знаете, у меня в голове вечно сидят всякие беспокойные планы и неугомонная мысль постоянно уносит меня куда-нибудь в дальние страны. В настоящий момент затеваю вместе с Баклундом академическую экспедицию для градусных измерений на Шпицбергене. Работы разделяются пополам со Швецией. Мы проектируем экспедицию широко и, кроме геодезических работ, хотим присоединить геологические исследования в широком масштабе» ^[48]. Мысль о комплексном характере исследований Ф. Н. Чернышев последовательно проводил на заседаниях комиссии.

1898 г. был для Ф. Н. Чернышева годом напряженной работы в комиссии^[49]. 16 марта он совместно с представителями Шведской Академии наук А. Э. Норденшельдом, М. Г. Миттаг-Леффлером, Э. Едерином участвовал в совещании комиссии, на котором обсуждались общие вопросы организации экспедиции по градусным измерениям на Шпицбергене. Еще до этого Ф. Н. Чернышев был избран членом-корреспондентом Геологического общества в Стокгольме. В марте 1898 г. директор Геологического комитета А. П. Карпинский обращается в Горный департамент с просьбой разрешить Ф. Н. Чернышеву «осмотреть музеи Академии наук в Стокгольме и в Христиании, именно коллекции, собранные бароном Норденшельдом и академиком Натгорстом на Шпицбергене, и новейшую коллекцию барона де Гера из той же местности, а также образцы, собранные Нансеном на Земле Франца Иосифа» ^[50]. Ф. Н. Чернышев получает разрешение на командировку в течение трех недель и выезжает в Швецию и Норвегию 31 мая. 23 сентября он вместе с академиками О. А. Баклундом, Ф. А. Бредихиным и Б. Б. Голицыным снова выехал в Стокгольм для обсуждения совместно с членами Шведской Академии наук деталей предстоящей экспедиции на Шпицберген.

Шпицберген был выбран в качестве полигона для проведения градусных измерений в высоких широтах потому, что группа его островов растянулась по дуге меридиана более чем на четыре с четвертью градуса и на архипелаге имеются достаточно высокие вершины, на которых могут быть установлены сигналы для астрономических и геодезических наблюдений. Трудности предстоящих работ были связаны с малодоступностью многих точек архипелага, а также с его плохой изученностью и суровыми климатическими условиями. За основу был принят план шведского ученого П. Г. Розена, составленный им при участии А. Э. Норденшельда, и предполагавший измерение дуги меридиана около 4° при помощи 22 треугольников, спроектированных по вершинам архипелага вдоль проливов Гинлопен и Стурфиорд от мыса Росс на самом северном из Семи островов до горы Кейльхау на южной оконечности Шпицбергена. Работы на севере в районе Гинлопена брала на себя шведская сторона экспедиции, на юге в районе Стурфиорда — русская.

Программа экспедиции включала астрономо-геодезические работы, наблюдения над качанием маятника, магнитные, метеорологические наблюдения (непрерывные в течение года), исследования природы северных сияний, геологические, гидрологические, гидрогеологические, гидрографические, а также некоторые другие исследования.

Весной 1898 г. на Шпицберген отправилась шведская рекогносцировочная партия под началом профессора Э. Едерина для расстановки сигналов по спроектированной сети треугольников и выбора мест для измерения базисов. К этой партии был прикомандирован русский топограф генерального штаба полковник Ф. А. Шульц. Работы рекогносцировочной партии охватили только северную часть района архипелага. Кроме того, Э. Едерин считал, что следует ограничиться измерением дуги меридиана лишь около 2° в пределах северной части, поскольку работы в южной части, предназначенной для русской экспедиции, слишком затруднительны. Все это усугубляло трудности, стоявшие перед русской экспедицией, особенно в первом сезоне. По плану предполагалось проведение работ экспедицией в течение летних сезонов 1899 и 1900 гг. с зимовкой части ее участников.

В состав русской экспедиции 1899 г. вошли: капитан генерального штаба Д. Д. Сергиевский, доктор медицины А. А. Бунге, астрономы А. С. Васильев, В. В. Ахматов, И. И. Сикора, А. П. Ганский и А. Д. Педашенко, физики Э. В. Штеллинг и А. Р. Бейер, зоолог А. А. Бялыницкий-Бируля, студент-геолог, О. О. Баклунд, механик Э. К. Ган. В состав рекогносцировочной партии для координации работ со шведской стороной были прикомандированы профессор Г. де Гер и лейтенант О. Кнорринг. Начальником экспедиции был назначен Ф. Н. Чернышев, руководителем геодезических работ — академик О. А. Баклунд. В распоряжении экспедиции находились военный транспорт «Бакан» и ледокол Либавского порта. Для подвоза угля и других грузов был зафрахтован шведский пароход «Бетти».

13 июня 1899 г. соединенная русско-шведская эскадра из пяти судов вышла из шведского порта Тромсе, от которого до Шпицбергена около 450 морских миль. По первоначальному плану русские суда должны были сразу идти в Стурфиорд, а шведские — проникнуть к северным пунктам сети треугольников и выбрать там место для зимовки. Русские суда были сильно перегружены, и в то же время на них был очень малый запас угля, поэтому какие-либо маневры в наполненном льдами Стурфиорде были весьма рискованны. Поэтому Ф. Н. Чернышев вынужден был пристать в Горнзунде и основать зимовку в защищенной от ветров бухте Гоес, что впоследствии оказалось весьма удачным, так как позволило уже в мае 1900 г. снять зимовщиков, в то время как Стурфиорд был почти все лето заперт сплошным льдом.