Вечером 23 мая Э. Толль, астроном Ф. Зееберг и двое местных жителей, эвен Николай Протодьяконов (по прозвищу Омук) и якут Василий Горохов (по прозвищу Чичак), покинули место зимовки на трех нартах, взяв с собой запас продовольствия чуть больше чем на два месяца. Э. Толль собирался исследовать остров Беннетта, до этого посещенный лишь экспедицией Де Лонга в 1879 году, и произвести рекогносцировку с целью обнаружения неизвестной земли. После окончания работ на острове полярников должна была подобрать «Заря».
Перед отъездом Э. Толль оставил Ф. Матисену подробную инструкцию, а также пакет с надписью: «Вскрыть, если экспедиция лишится своего корабля и без меня начнет обратный путь на материк, или в случае моей смерти». В пакете находилось письмо на имя Ф. Матисена с передачей ему всех прав начальника экспедиции и изложение предусмотрительно взвешенных мер, которые должен был принять командир, чтобы спасти если не его самого, то состав экспедиции. «Предел времени, когда вы можете отказаться от дальнейших стараний снять меня с острова Беннетта, определяется тем моментом, когда на „Заре“ будет израсходован весь запас топлива для машины до 15 тонн угля». После этого следовало через материк доставить в Петербург собранные коллекции и немедленно начать организацию новой экспедиции. Сам Э. Толль надеялся самостоятельно добраться до Новосибирских островов, а затем – к устью реки Лены.
5 июня 1902 года, передав руководство экспедицией лейтенанту Ф. А. Матисену, неутомимый Э. Толль вместе со своими спутниками отправился на собачьих упряжках к острову Беннетта…
После убытия Э. Толля, 1 июля 1902 года, шхуна «Заря», вырвавшись из льдов при помощи взрывов, вышла на внешний рейд. Однако она тут же была затерта льдами, которые стали уносить ее на северо-восток. Данный дрейф закончился только через месяц – 3 августа.
8 августа, проведя необходимые судовые работы, «Заря» отправилась в направлении острова Беннетта. Однако в навигацию 1902 года ледовая обстановка оказалась еще сложнее, чем в предыдущем году: к северо-западным и северным берегам островов Котельный, Фаддеевский и Новая Сибирь были прижаты массы льда. В результате дойти морем до острова Беннетта надежды было мало, поэтому решили дойти хотя бы до острова Новая Сибирь, чтобы снять там партию зоолога А. Бирули.
Попытки достичь острова Беннетта оказались безуспешными, поэтому, когда 23 августа на «Заре» оставалась минимальная норма угля, о которой говорил в своей инструкции Толль (8 тонн), Ф. Матисен отказался от снятия группы А. Бирули с острова Новая Сибирь и решил следовать в бухту Тикси.
25 августа искалеченная льдами «Заря», перед этим все же безуспешно попытавшаяся снять группу А. Бирули, еле дошла до устья Лены, вошла в залив Буор-Хая и подошла к берегу в бухте Тикси, где осталась навечно. Оборудование и коллекции со шхуны были перегружены на транспорт «Лена», который вместе с Ф. Матисеном и А. Колчаком 30 сентября пришел в Якутск.
В начале