20 сентября 1900 г. Ф. Н. Чернышев выехал в Стокгольм в месячную командировку для совещания с членами шведской комиссии по делам Шпицбергенской экспедиции. Было принято решение продолжить и завершить исследования в 1901 г. Русскую экспедицию решено было направить в том же составе, но увеличив количество собак. Ф. Н. Чернышев настоял на увеличении количества геодезических инструментов, чтобы можно было вести наблюдения сразу на четырех пунктах. В Потсдаме был приобретен новый усовершенствованный прибор для изучения качаний маятника, учитывавший колебания штатива. Основываясь на опыте предыдущих лет и стремясь значительно расширить объем и качество работ, Ф. Н. Чернышев обратился к военному министру с просьбой прикомандировать к экспедиции трех топографов военно-топографического отделения главного штаба. В состав экспедиции 1901 г. были включены астрономы В. В. Ахматов, А. С. Васильев, А. П. Ганский, А. А. Кондратьев и А. Д. Педашенко; топографы главного штаба П. П. Емельянов, М. М. Зигель и А. В. Клементьев; зоолог М. Н. Михайловский и художник В. А. Щуко. Руководил экспедицией по-прежнему Ф. Н. Чернышев. По просьбе комиссии согласился отправиться на Шпицберген академик О. А. Баклунд, которому предложили руководить работами по базисному измерению. Экспедиция располагала транспортом «Бакан» и ледоколом Либавского порта. Для подвоза угля, свежей провизии и почты был зафрахтован шведский пароход «Рюрик». Кроме того, для скорейшей доставки к месту работ к экспедиции был прикомандирован до 15 июня знаменитый ледокол «Ермак», который затем должен был отправиться в Ледовитый океан. Ф. Н. Чернышев возложил научные обязанности и на офицеров «Бакана». Так, старшему штурману Н. А. Алексееву предстояло заняться гидрографическими, доктору медицины А. Н. Волковичу — зоологическими и гидрологическими исследованиями, а остальным судовым офицерам — промерами глубин неизвестных бухт Стурфиорда.

2 июня в 9 часов вечера «Бакан», ледокол и «Ермак» вышли из Тромсе на Шпицберген. «Рюрик» должен был дождаться академика О. А. Баклунда. Стурфиорд был забит льдом, и суда не смогли пробиться к месту базы в Уолес-Пойнте. Удалось пройти в бухту Бетти, и Ф. Н. Чернышев использовал это для расчистки от снега сигнала на горе Кейльхау. 7 июня суда пробились к Уолес-Пойнту, единственному месту в Стурфиорде, пригодному для измерения базисной сети. К вечеру следующего дня была закончена выгрузка, и Ф. Н. Чернышев распределил работу между основными партиями по топографической съемке и геодезическим наблюдениям. В этот же день прибыл «Рюрик» с О. А. Баклундом.

13 июня начались измерения на вспомогательном базисе в Уолес-Пойнте и были заброшены к месту работ первые партии. Ф. Н. Чернышев отправился в бухту Агарда, чтобы восстановить сигнал, повалившийся еще осенью 1899 г. С семью рабочими он поднялся на вершину плато и принялся за сооружение пирамиды, но оказалось, что место сигнала выбрано неудачно: с него не были видны ни мыс Недоразумения, ни плато Гельвальда. Пришлось ставить новый сигнал на северной оконечности плато Агарда, перетаскивая камни при сбивающем с ног ветре. Более суток люди работали без отдыха и пищи.

15 июня была высажена партия А. Б. Клементьева для топографической съемки окрестностей бухты Агарда, а затем и ледника Негри в заливе Жиневры. В эти же дни были закопчены измерения на вспомогательном базисе и начались на основном. Успеху этих работ способствовала отличная погода, поэтому удалось высадить партию геодезистов на северные пункты наблюдений, доставить к месту работ на мысе Недоразумения партию А. Д. Педашеико и А. П. Ганского, а 10 мезенских поморов и 16 матросов с «Бакана» за два с половиной часа доставили к сигналу более 80 пудов груза и инструменты. Высадить же А. С. Васильева и О. О. Баклунда на ледник Негри не удалось даже с двух попыток, поскольку на пути был встречен разбитый лед с полыньями.

Успешно продолжались работы по измерению главного базиса, геодезические наблюдения на Уолес-Пойнте и топографическая съемка. Ф. Н. Чернышев не сходил на берег с «Бакана», непрерывно курсируя между различными партиями, оперативно перебазируя их и оказывая необходимую помощь. Впоследствии О. О. Баклунд писал: «Феодосий Николаевич по три, по четыре раза совершал тяжелые подъемы на одни и те же горные вершины, разъезжая между сигналами, на которые имелось в виду впоследствии поднять геодезические партии; экспедиционные суда в это время исполняли правильные рейсы между отдельными пунктами Стурфиорда, причем Феодосий Николаевич заботился о том, чтобы ни один рейс не оставался без следа: каждый раз намечались новые курсы, и все новые глубинные даты наносились на карту Стурфиорда. В то же время он не упускал из вида своей специальности: при подъемах на горы он измерял геологические профили, и с каждым новым подъемом добавлял к прежним наблюдением новые; собирал коллекции палеонтологическую и пород по профилям под сигналами: последние впоследствии служили определению отклонения силы тяжести в зависимости от удельного веса пород. Даже в этот период кипучей деятельности он не забывал, что в программу партии, во главе которой он все еще стоял, входило составление карты окрестностей геодезических пунктов: возвратившись к палаткам, нередко в густом тумане, после утомительной работы на вершинах гор, при температурах ниже нуля, он немедленно после чая, даже без последующего отдыха, поднимал всех спутников па ноги, как только погода настолько прояснится, что можно было приступить к работам по съемке; в таких случаях он лично с рабочими измерял базис, других посылал то с мензулой, то с универсальным инструментом, то с рейкой в различные концы намеченной области. Случалось, что он таким образом к 18-часовому рабочему дню, после 2-часового перерыва, прибавлял еще 18 часов тяжелой работы. К переменам погоды в направлении улучшения он был весьма чуток, и, казалось, отдыха ему не требовалось» [58].

29 июпя А. С. Васильев вторично ушел на ледоколе в залив Жиневры. Ему поручалось, высадившись на ледник Негри, пройти в обход горы Эдлунда на плато Гельвальда и установить там сигнал, а О. О. Баклунду с половиной собак следовало добраться до Сванберга и установить новую пирамиду на пункте, с которого видна гора Баклунда. А. С. Васильев после наблюдений на Гельвальде должен был закончить прошлогодние наблюдения на Свапберге. Дополнительный запас провизии взялся доставить ему О. О. Баклунд на обратном пути.

Ф. Н. Чернышева очень беспокоила судьба А. В. Клементьева и М. М. Зигеля, от которых давно не было вестей, и он вышел на «Бакане» на север к мысу Агарда вдоль западного берега Стурфиорда, где и были обнаружены палатки А. В. Клементьева и М. М. Зигеля.

Первым была уже закончена съемка до ледника Негри, и его предполагалось перебросить на мыс Недоразумения. М. М. Зигель заснял побережье вплоть до залива Тимен.

7 июля было встречено шведское судно «Антарктик» с экспедицией на борту во главе с профессором Г. де Гером. У шведов работы складывались неудачно: 23 дня «Антарктик» был зажат плотным льдом, и ему едва удалось выбраться из этой ловушки. Поскольку не было никаких перспектив пробраться к Гинлопену с севера, Г. де Гер предложил помочь русской экспедиции в ее районе. Однако Ф. Н. Чернышев от помощи отказался и посоветовал шведам попытаться пройти в Гинлопен либо обогнув Тысячу островов, либо через Гелис-зунд, соединяющий залив Жиневры с Ольга- стрит. «Антарктик» ушел на север.

Студент О. О. Баклунд к этому времени уже вернулся со Сванберга, где поставил сигнал, и ушел к Гельвальду с запасом провианта для А. С. Васильева. Поход к Сванбергу был очень тяжел: началось усиленное таяние снегов, 24 собаки поранили ноги, а шесть из них погибли. Поскольку Ф. Н. Чернышева беспокоили работы во внутренних: областях Шпицбергена, где условия были особенно сложными, 14 июля он, подойдя на ледоколе к леднику Негри, отправился к лагерю А. С. Васильева. Его и О. О. Баклунда Ф. Н. Чернышев встретил в бедственном положении на леднике у склада провизии. На помощь этой партии Ф. Н. Чернышев перебросил партию А. П. Ганского и А. Д. Педашенко. К концу июля можно было считать, что установка прибрежных пунктов триангуляционной сети обеспечена. Ф. Н. Чернышев писал впоследствии: «Казалось, что работы идут до сих пор успешно, и не исключена вероятность их окончания в лето 1901 года; но я не считал себя вправе предаваться излишнему оптимизму ввиду крайне капризных условий, при которых приходится вести наблюдения в полярных странах. Как увидим ниже, только благодаря крайнему напряжению участников экспедиции и прекрасным условиям второй половины августа задача русской экспедиции была разрешена истекшим летом»[59]. Ф. Н Чернышев решил помочь шведам и высадить партию в пункте их работ Тумб-Пойнт, но они в нарушение предварительной договоренности начали работы в этом районе, а не на северных точках.