В ходе подготовки экспедиции Ломоносов написал сразу два научных трактата: «Краткое описание разных путешествий по северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию» и «Прибавлении о северном мореплавании на Восток по Сибирскому океану». На экспедицию, по его выкладкам, требовалось 20 000 рублей – и эта сумма была немедленно выделена высочайшим распоряжением.

С особым рвением ученый занялся конструированием различных навигационных приборов, которые должны были облегчить плавание в высоких широтах. Что-то у него получилось, что-то сегодня можно считать техническим курьезом. Так, Ломоносов предлагал изготавливать компасы большего размера, чтобы можно было отчетливо видеть деления картушки и легко отсчитывать показания. Придумал даже «компас самопишущий», прототип будущего курсографа. В теории часовой механизм должен был двигать бумажную ленту, автоматически вычерчивая на ней все отклонения от заданного румба. Увы, на практике ничего из этого не вышло. Для корректировки курса Ломоносов предлагал особый прибор для определения направления и скорости морских течений, а также секстант с искусственным горизонтом и усовершенствованный Гадлеев квадрант – «инструмент к наблюдению звезд на тех же линиях вертикальных». Еще одной новинкой стал ломоносовский «морской жезл», значительно упрощавший определение долготы. Принцип работы «морского жезла», как и квадрантов, основывался на измерении расстояния между постоянными звездами на одной горизонтальной линии. Предлагал Ломоносов универсальный барометр и гидроскопическую трубу (прообраз батоскопа), позволявшую достигнуть хорошей видимости в воде. Заодно он усовершенствовал и хронометр, предложив конструкцию с четырьмя пружинами вместо одной.

Для более точного определения местоположения судов, помимо штатных штурманов, предполагалось взять и наиболее способных гардемаринов (для морской практики!), «из которых было бы на всяком судне по два или по три человека брать, знающих астрономические наблюдения и ширины, в чем их свидетельствовать в Морском кадетском корпусе и в Академии наук».

Тогда же до сведения императрицы Екатерины II дошло, что русскими промышленниками открыты несколько новых островов в Беринговом море. Известие о новоприобретенных землях очень обрадовало Екатерину. Вызвав к себе вице-президента Адмиралтейств-коллегии адмирала Семена Мордвинова, императрица велела:

– Немедленно готовить, сколько надобно, офицеров и штурманов для секретного исследования открытых островов, поруча над оными команду старшему, которого бы знание в морской науке и прилежание к оной известно было!

Выбор Мордвинова пал на капитан-лейтенанта Петра Креницына. Помощником к нему был назначен капитан-лейтенант Михайла Левашов.

Но Мордвинов был не только исполнителем, а еще человеком думающим. Поэтому, взвесив все за и против, он посчитал, что было бы здорово, если бы обе секретные экспедиции объединить в одну. Тем более что по времени и месту они совпадали. Проведенные расчеты подтвердили, что Креницын вполне успевает не только обследовать свои острова, но затем и выдвинуться через Берингов пролив на север, чтобы там встретить пробивающийся к югу сквозь торосы Северный отряд, а в случае нужды и оказать ему помощь.

В Адмиралтействе уже мечтали об эффектной встрече двух русских экспедиций среди льдов. Считалось, что Северный отряд проведет в плавании не менее года, а Восточный за это время выйдет ему навстречу от Алеутских островов. Ломоносов, будучи приглашенным на заседание в коллегию и посвященный в новые замыслы, вдохновленно пророчествовал:

– Северный океан есть пространное поле, где усугубиться может российская слава!

В своих воспоминаниях об отце адмирал П.В. Чичагов отмечал: «В конце мая месяца коллегия опомнилась; имеющиеся суда в Архангельске были построены для перевоза припасов, и потому, сколько бы их ни исправляли, они не могли оказаться способными для экспедиции. Тогда было поручено мастеру Ямесу составить чертежи; в заседании 2-го июня их одобрили, и коллегия решила отправить в Архангельск самого Ямеса для постройки этих судов. Чертежи послали вперед с курьером, повелев в кратчайший срок приготовить леса для закладки. Несмотря на всеобщую суету и поспешность, графу Чернышеву не сиделось спокойно; он жаждал поскорее ознаменовать свое пребывание каким-либо открытием и, как ребенок, с нетерпением ожидал результата поисков; гонцы еженедельно скакали в Архангельск, и он выпрашивал у Императрицы указы, которые бы заставили архангельского губернатора спешить с исполнением требований коллегии. 23 июня архангельский губернатор Головцын вручил инструкции командирам судов, которые отправились на Шпицберген с избами и провиантом. Главными из них были лейтенанты Немтинов и Еропкин».

И вскоре в Архангельске уже визжали пилы и стучали топоры. Там, не теряя времени, начали строить для экспедиции Чичагова три двухмачтовых брига с корпусом повышенной прочности, позволявшим плавать во льдах. Суда были небольшие, легкие, верткие и крепкие, как и мечтал Ломоносов. Поначалу смотрели у купцов европейских уже пытанные морем суда. Но не сошлись в цене, потому решили строить свои.

Помимо двух штатных баркасов и шлюпки, на каждом строящемся судне предусмотрели по три торосовые лодки, как у зверобоев в Белом море. Их было легко по льду волочить, и они были способны между льдинами плавать. Кроме этого, в трюмах предусмотрели доски для еще трех лодок, если эти потеряются.

За постройку судов отвечал начальник Архангельского порта капитан-командор Петр Чаплин. Один из последних на тот момент находящихся в боевом строю участников Камчатской экспедиции Витуса Беринга.

Было тогда Чаплину уже шестьдесят пять – возраст по меркам середины XVIII века весьма почтенный. Службу Чаплин начал еще при Петре Великом и даже успел повоевать со шведами. Ну а после Морской академии отправился прямиком на Камчатку к Берингу. Там состоял в отряде Алексея Чирикова. Пересек Сибирь для определения широтной протяженности Евразии. Участвовал во многих топографических работах, плавал по Тихому океану на боте «Святой Гавриил». А по возвращении в Петербург вместе с Берингом и Чириковым составлял итоговую карту плаваний, за что и был произведен в мичманы.

Впоследствии служил уже на Балтике, причем старательно и прилежно. Получал чины и командовал фрегатами да линейными кораблями, капитанствовал над Ревельским портом. Затем, по собственной просьбе, отпросился командовать портом в Архангельск, где и от начальства подальше, и самостоятельности побольше. Известие о подготовке экспедиции Чаплин воспринял с восторгом, лишь сокрушался:

– Годы мои уж не те и недуги одолевают, а то бы сам пошел в моря полярные, вспомнил бы молодость развеселую! Эх, были времена и были люди! Сейчас все уже не то!

Тем временем Ломоносов продолжал докучать адмиралам своими советами. Так, начальство над экспедицией он считал нужным поручить «офицеру из флота, искусному, бывалому, особливо в Северном море». Кроме матросов, по мнению Ломоносова, в экспедиции должны были участвовать около десяти поморов-промышленников, «особливо которые бывали в зимовках и заносах и привыкли терпеть стужу и нужду; притом и таких иметь, которые мастера ходить на лыжах, бывали на Новой Земле и лавливали зимою белых медведей».

Адмиралы с мнением ученого соглашались, хотя и морщились, уж очень не любили, когда кто-то посторонний лезет в их дела. Однако, зная, что Ломоносов вхож к самой императрице, вынужденно терпели.

Начальника экспедиции выбирали, памятуя о предъявленных требованиях: «Правление сего мореплавания поручить офицеру от флота, искусному, бывалому особливо в Северном море, у которого есть осторожная смелость и благородное честолюбие». Начальнику экспедиции предоставлялись большие права, но при этом на него возлагалась и большая ответственность. Помимо выбора окончательного маршрута плавания начальник мог самостоятельно принимать и другие важные решения, вплоть до прекращения экспедиции, если на то имелись веские причины. Начальнику полностью подчинялись команды, офицеры и унтер-офицеры всех трех судов.