Свое невольное пребывание на Новой Земле экспедиция использовала для исследования северной части архипелага. Еще осенью Седов приступил к детальной съемке близлежащих островов, а полярной ночью совершил экскурсию на мыс Литке с целью его астрономической съемки. Но главная работа развернулась весной.
1 апреля 1913 года Седов в сопровождении матроса А. Инютина вышел с одной собачьей упряжкой для описи северо–западного берега Новой Земли. Ему удалось обогнуть северную оконечность архипелага и довести съемку до мыса Флиссингенского. Во время поездки путешественники посетили несколько отдаленных районов архипелага и нашли на мысах Медвежьем и Желания русские приметные кресты, в том числе и над поморскими могилами, которые несомненно доказали, что русские промышленники не раз здесь уже бывали. Часть найденных крестов и могил они сфотографировали и описали. Из этого санного путешествия Седов с Инютиным вернулись 26 мая. Продовольственных запасов, взятых с собой, не хватило, и последние две недели путники питались мясом встреченных по дороге медведей.
Работы группы Седова существенно изменили карту северо-западного берега Новой Земли, прежде составленную норвежскими промышленниками весьма поверхностно. Практически одновременно с группой Седова небольшая группа зимовщиков — В. Визе, М. Павлов, матросы Коноплев и Г. Линник — пересекла северный остров от стоянки «Святого Фоки» до залива Власьева на карской стороне. Эта группа, имевшая целью исследовать внутреннюю часть архипелага, завершила опись карского побережья, начатую еще Петром Пахтусовым. Была произведена также съемка северо-западного и северного побережий. Это первое пересечение Новой Земли в таких высоких широтах (75,5—76 градусов северной широты) показало, что внутренняя часть северного острова занята обширным ледником, наподобие купола покрывающим сушу и совершенно сглаживающим неровности его рельефа. Передвижение в центральной части ледяного покрова не представляло затруднений, но тем более тяжелыми были подъем и спуск с ледника.
В прибрежной зоне ледяные потоки были разделены трещинами, большей частью совершенно скрытыми снежными наметами. В одну из них провалился геолог Павлов. Он упал на глубину до 15 метров, но, на свое счастье, не долетел до дна трещины, а застрял в ее сужении, откуда и был вытащен при помощи каната.
Итак, первая зимовка прошла успешно: все 352 дня «Святой Фока» провел в ледовом плену, но каких‑либо серьезных повреждений не имел. 25 августа 1913 года Георгий Седов повел судно на север и через неделю достиг безымянной бухты на побережье острова Гукера (Земли Франца–Иосифа). Бухта оказалась уютной и удобной. Седов лично назвал ее «Тихая».
В бухте Тихой 7 сентября и началась вторая зимовка русских полярников. Но она получилась более трудной: не хватило угля для отопления кубрика и кают и морякам пришлось разбирать деревянные судовые переборки. Отсутствие свежих овощей и фруктов, фруктовых и овощных соков, витаминизированных напитков привело к заболеванию почти всех участников экспедиции цингой. Заболел и сам лейтенант Седов. Однако продолжал подготовку к санной экспедиции на Северный полюс.
Правда, 15 декабря 1915 года он впервые откровенно назвал ее «безумной попыткой», но не прекращал готовиться к опасному походу. Более того, заявил, что «не откажется от нее и пойдет к северу, пока у него не выйдет последний сухарь».
2 февраля Георгий Седов вместе с матросами–добровольцами Г. Линником и А. Пустотным на трех нартах, запряженных двадцатью четырьмя собаками, отправился к полюсу. Провиант, который они взяли с собой, был уложен на трое нарт: его хватило бы только на дорогу в одну сторону — к полюсу. Добывать пищу на обратной дороге путешественники планировали охотой. Путь полюсной партии к северу лежал по восточной стороне Британского канала.
До 2 марта полярники шли медленно, но уверенно вперед. Однако коварная болезнь сделала свое черное дело: в проливе Неймайера, приблизительно в трех километрах от острова Рудольфа, Георгий Седов скончался и 6 марта был похоронен на мысу Аук (на юго–западе острова). На его могиле спутники установили крест из двух лыж. Около могилы на бамбуковом флагштоке был уставлен российский флаг, специально вышитый женой Седова для поднятия на Северном полюсе, и медную судовую втулку, на которой была выгравирована надпись на английском языке: «Polar Expedition Leut. Sedov 1912—1914». У могилы, засыпанной камнями, были оставлены нарты, на которых шел начальник экспедиции, кирка и молоток В 1929 году экспедицией Отто Шмидта на острове Рудольфа была поставлена памятная доска «Место, где погиб ГЛ. Седов, погибший во время похода на Северный полюс». В 1960—1970–е годы эта памятная доска была утеряна, поэтому на месте предполагаемого захоронения Георгия Седова моряками дизель–электрохода «Обь» был водружен столб с надписью в верхней части «Седов», ниже по окружности «Экспедиция на «Седове»».
Претерпев страшные лишения, холод, отсутствие продовольствия и керосина, матросы Линник и Пустотный все же дотащились до места зимовки и рассказали о последних днях начальника экспедиции. Здесь они узнали, что оставшиеся в лагере на берегу бухты Тихой тоже понесли потери: от цинги умер механик «Святого Фоки» И. Зандер. Над могилой умершего механика был поставлен крест с надписью «И. А. Зандер…», который видели советские полярники еще в середине 1970–х годов.
Несмотря на потери, уже весною участники экспедиции предприняли несколько походов в южную часть архипелага. Владимир Визе произвел съемку острова Гукера и нескольких островов к востоку от него. Лед в районе зимовки взломало 25 июля, и 30 июля 1914 года «Святой Фока» покинул бухту Тихую.
Чтобы дойти до мыса Флора, русским морякам пришлось распилить на топливо фальшборты и внутреннюю палубу. Кроме того, путешественники охотились на морских зайцев, сало которых тут же отправлялось в топку, и через трое суток судно все же подошло к мысу Флора. Именно здесь 18 лет назад чудесно встретились Фритьоф Нансен и Фредерик Джексон. И на этот раз случилось нечто необычайное.
Велико было изумление русских моряков «Святого Фоки», когда они увидели на всегда безлюдном берегу людей. Это оказались два оставшихся в живых участника экспедиции Брусилова — штурман Альбанов и матрос Конрад.
На мысе Флора русские путешественники разобрали на топливо постройки экспедиции Джексона, и 8 августа «Святой Фока» направился к мурманским берегам Топлива едва хватило, чтобы добраться до чистой воды. На последних милях в топки пошли стеньга, утлегарь, бимсы, мебель. 21 августа показалась чистая вода и «Святой Фока» пошел под парусами. И через несколько дней экспедиция дошла до становища Рында на мурманском берегу.
Дневник Афанасия Рослякова
В 1927 году у восточного побережья Новой Земли на научно-исследовательском судне «Персей» работала советская исследовательская экспедиция под руководством Ивана Месяцева. Спускаясь к югу, она пришла к проливу Никольский Шар (пролив Карские ворота), где, в губе Заблудшей, ученые обнаружили следы недавней полярной трагедии.
Вернее, нашли его местные промышленники, которые уже более года жили на берегу Петуховского Шара в становище «Русаново». Они уже успели осмотреть весь южный конец Новой Земли и рассказали Месяцеву, что на отмели одной из губ Никольского Шара лежит полусоженный норвежский бот с покойником. Вокруг бота и внутри корпуса разбросано много книг и бумаг на русском и иностранном языках. И Месяцев, не раздумывая, решил следующим утром поехать на место трагедии: быть может, это след какой‑нибудь пропавшей экспедиции?
Ранним утром 7 сентября группа Месяцева на моторной лодке направилась в Никольский Шар. С большим трудом она пробирается сквозь «Железные ворота» — крайне узкий проход между утесами, глубиной не более 2 саженей (до 5 метров). Счастье, что прежде бесновавшийся здесь норд–ост прекратился: в узком проходе ворот лодку могло крепко потрепать. Еще вечером зимовщики видели, как мощный прибой влезал белыми языками и фонтанами на здешние утесы.
Наконец вот и остров Средний — цель поездки. Большая коса выдвигается в пролив — в ней губа Заблудшая, а к северной стороне косы сиротливо прижат бот. Издали он казался целым, но загадочности находке придал тот факт, что внешне целое суденышко было брошено в глухом заливе.
Придя к суденышку, путешественники увидели, что оно лежит на правом борту, внутри вода. Кормовая часть корпуса сожжена, часть борта обгорела. На берегу разбросаны бочки–сельдянки, совершенно заржавевшие «ремингтоны» (норвежские промысловые ружья), капканы для песцов, примитивный секстант, вскрытый мешок муки, куски парусов и канатов. Однако большая часть такелажа исчезла; чтобы снять его, кто‑то спилил мачту, и она покачивалась на легких волнах рядом с остатками бота. На судне сохранился только носовой кубрик, люк которого был распахнут.
