Московский университет за успехи в области исследования природы Туркестана присудил А. Федченко премию Щуровского – дорогой микроскоп. В то же время Общество любителей естествознания наградило О. Федченко золотой медалью за туркестанский гербарий и альбом рисунков. И.И. Скорнякову была присуждена серебряная медаль, юнкеру Вельцену, сопровождавшему Федченко в поездке по долине в качестве коллектора, – бронзовая.
2 мая 1870 года супруги Федченко снова выехали в Туркестан, мечтая принять участие в походе генерала А.К. Абрамова к истокам Зеравшана. 28 мая они выехали из Ташкента, а 2 июня супруги Федченко уже въезжали в Оббурдон, где расположился на отдых экспедиционный отряд генерала Абрамова.
Через три дня экспедиция двинулась вниз по долине реки Матчи (Верхнего Зеравшана) к Варзиминору (ныне город Айни). От Варзиминора экспедиция долиной реки Фандарьи (левого притока Зеравшана) направилась к озеру Искандеркуль. Повернули в долину Джиджикдарьи (ныне Искандер-дарья). Река вытекала из озера Искандеркуль.
Далее отряд направился вверх по Фандарье и Ягнобдарье, дойдя до селения Анзоб. На Ягнобе путешественники встретились с людьми, говорящими не на таджикском, а на каком-то особом, непонятном языке. Трех ягнобцев с разрешения генерала Абрамова лингвист Кун пригласил с собой в Самарканд. Там он записал ряд ягнобских слов и все то, что они смогли поведать о происхождении ягнобцев (потомков древних согдийцев).
На обратном пути в районе Кули-Калонских озер враждебно настроенные кштутцы, воспользовавшись тем, что отряд Абрамова вошел в котловину и очутился в природной «ловушке», решили напасть на него. Большие орды преградили путешественникам выход из котловины. В очерке Д.Л. Иванова, участника этой экспедиции, подчеркивается, что произошло настоящее короткое сражение. Не выдержав напора русских, кштутцы разбежались. Путь к Пенджикенту был открыт.
Поход к истокам Зеравшана позволил Федченко обогатить свои коллекции многими новыми образцами. Так, среди собранных насекомых более 500 видов никогда прежде не встречались ученым. Новыми оказались для него и 3/4 ботанических сборов (всего было собрано 400 видов растений).
30 июня 1870 года супруги Федченко возвратились в Самарканд и занялись приведением в порядок собранных в походе материалов.
В конце апреля 1871 года Федченко отправился в Кызылкум. Перебравшись на левый берег Сырдарьи, он прежде всего убедился, что песчаная пустыня отделена от сырдарьинской пойменной долины довольно широкой полосой степи. Существование степи на левом берегу Сырдарьи явилось для него неожиданностью. Это было настоящим географическим открытием.
Голодная степь, самаркандская котловина, верхняя часть Зеравшанской долины, горы Кухистана и, наконец, пустыня Кызылкум – районы, охваченные исследованиями Федченко. Но сильнее всего Федченко-географа влекли горы на юго-востоке обширной страны, которые все еще оставались не посещенными европейцами. На картах изображались горные хребты, в существовании которых уже возникали сомнения.
20 мая 1871 года Федченко возвратился в Ташкент из месячной поездки по Кызылкуму, а 1 июня уже снова был в пути, направляясь в Кокандское ханство, в страну Алай, и втайне мечтая попасть также «на Памирскую высь». Маршрут был составлен на основании докладной записки Федченко (от 12 апреля 1871 года), в которой он излагал свой «приблизительный маршрут». О том, как проходило это интереснейшее путешествие, Федченко рассказал в книге «Путешествие в Туркестан», в главе «В Кокандском ханстве», опубликованной в 1875 году.
Если по Зеравшанскому округу Федченко двигался либо с военно-экспедиционным отрядом, либо с большим эскортом, то на этот раз русские путешественники являлись гостями Худояр-хана и их сопровождало лишь небольшое число вооруженных кокандцев. Маршруты их экскурсий всецело зависели от благоволения кокандских властей. При личном свидании с ханом в Коканде Худояру было прочитано письмо Кауфмана. Худояр кивнул головой, бросил одно лишь слово «яхши!» Спустя три дня после приема Федченко последовало открытое предписание Худояра ханским чиновникам об оказании содействия экспедиции.
Федченко двинулся в бассейн Исфары. В истоках Исфары ему удалось сделать крупное географическое открытие. 23 июня он ступил на ледник, который в дальнейшем тщательно обследовал и план которого составил совместно с женой. Помимо этого, Ольга Федченко сделала превосходный рисунок ледника. Федченко дал леднику имя своего учителя – Щуровского.
Спустившись с ледника к селение Ворух, путешественники двинулись на восток, направляясь кратчайшим путем через Кара-булак в бассейн Соха. В Сохе Федченко получил от местных жителей ряд интересных сведений о притоках Соха и о путях в Каратегин. На следующий день они достигли кишлака Шахимардан.
Отсюда Федченко предпринял попытку пробраться к югу через Алайский хребет. В конце концов это ему удалось, и Федченко поднялся на заветный гребень Алайского хребта. Перед глазами путешественника засверкал снегами впервые открытый им грандиозный хребет, служивший «северной границей Памирской выси». Федченко по праву первооткрывателя назвал этот хребет Заалайским, а величайшую его вершину (7134 метра), увиденную ученым еще с перевала Тенгиз-бай, – именем Кауфмана (ныне пик Ленина).
С перевала путешественники спустились в Алайскую долину. По дороге наблюдали любопытную речку, воды которой имели красноватый оттенок. Они назвали ее Кызылсу (в переводе с киргизского – «красная вода»). Ниже по течению эту реку таджики называют Сурхоб (что также означает «красная вода»). Федченко понял, что, перевалив Алайский хребет, путешественники оказались на берегах одного из истоков Амударьи.
На берегу Кызылсу разбили лагерь. Прямо на юг от лагеря отчетливо просматривалось ущелье реки Алтынин-дара. Это был путь к «крыше мира».
Маршрут вдоль северных склонов Алая позволил ему сделать вывод о принадлежности гор бассейна Зеравшана к Тянь-Шаню (ныне их относят к Гиссаро-Алайской системе).
Федченко собрал богатую зоологическую, главным образом энтомологическую, коллекцию и установил общность форм животного и растительного мира Памиро-Алая, нагорной Центральной Азии и Гималаев.
К сожалению, Федченко успел описать только первую часть своего последнего путешествия по Кокандскому ханству. Об обратном пути экспедиции можно судить лишь по проспекту недописанной им книги «В Кокандском ханстве».
В первых числах ноября 1872 года супруги Федченко были уже в Москве. Обработка коллекции, доклады, сообщения и статьи в различных органах печати о результатах второго путешествия в Туркестан – все это отнимало массу времени. Итоги экспедиции оказались настолько значительными, что привлекали внимание многих научных обществ.
