«Новая Земля»
В 1819 г. Головнин рекомендовал назначить Литке начальником организованной Адмиралтейством экспедиции к берегам Новой Земли, о которой в то время не было почти никаких научных сведений. Очень важной задачей являлось и составление точных карт для обеспечения безопасного плавания в этом районе.
Специально для экспедиции был построен бриг «Новая Земля» грузоподъемностью 200 т. Учитывая климатические условия района плавания, его корпус сделали толще обычного, а подводную часть обшили медью. Однако Литке принятые меры не удовлетворили. По его настоянию были переделаны мачты, еще более утолщена внешняя обшивка, на жилой палубе поставлены две чугунные печи. На этом корабле Литке с 1821 по 1824 г. четыре раза плавал в северных водах.
В первое плавание мореплаватель отправился 15 июля 1821 г. Сначала «Новая Земля» с экипажем из 43 человек на борту отправилась к горлу Белого моря. Уже на этом этапе моряки столкнулись с тем, что карты не соответствуют реальности. При выходе из горла моря во время отлива корабль неожиданно сел на мель и вскоре стал валиться на бок. Экипаж спешно начал ставить подставы из бревен, но они не выдерживали и превращались в щепки. Еще чуть-чуть — и корабль перевернулся бы. Однако вДруг он выпрямился, оказавшись в глубокой канаве на песчаной отмели (банке). А во время прилива «Новой Земле» удалось освободиться из плена. И конечно, банка, названная в честь Литке, тут же была нанесена на карту.
С большим трудом пробившись через льды, 10 августа экспедиция добралась до Новой Земли в районе полуострова Гусиная Земля. Однако сплошные льды не позволили подойти к самому берегу. Медленно двигаясь вдоль побережья в северовосточном направлении, корабль дошел до Машигиной губы. Сезон плавания в этих местах заканчивался, и мореплаватели повернули обратно. По дороге исправили на картах положение мыса Канин Нос, а 11 сентября прибыли в Архангельск.
О результатах плавания было доложено в Адмиралтействе, и изучение Новой Земли было решено возобновить в следующую навигацию года. Литке считал, что в составе экспедиции не хватает лоцмана, который знал бы подробно берега острова. Но такового в Архангельске не оказалось, не нашлось желающих и среди окрестных поморов. В связи с этим было решено начать обследование Новой Земли в наиболее благоприятное время, то есть со второй половины июля, а июнь использовать для обследования побережья на пути к основной цели. В результате экспедиция описала мурманское побережье в районе Семи островов, берега мыса Святой Нос и близлежащего залива, определила географическое положение о. Нокуева, описала группу Семи островов и о. Малый Олений, губы Порчниха и Териберка, о-в Киндин и Екатерининскую гавань в Кольском заливе. А с начала августа с корабля произвели описание берегов Новой Земли. Были также определены координаты западного устья пролива Маточкин Шар. На обратном пути мореплаватели перепроверили установленные в предыдущем плавании координаты мыса Канин Нос: они оказались точными. Как и в прошлом плавании, благодаря стараниям командира на «Новой Земле» не только никто не погиб — не было даже ни одного больного.
В 1823 г. изучение Новой Земли было продолжено. Бриг ушел в плавание 11 июня с двумя поморами-лоцманами. На этот раз провели съемку берегов пролива Маточкин Шар от мыса Бараний до мыса Входной. Восточный берег Новой Земли не удалось осмотреть — льды заставили повернуть от западного устья Маточкина Шара к Карским воротам.
У западного устья пролива, несмотря на уверения лоцманов, что путь безопасен, корабль едва не сел на каменистую банку: был сломан руль и разбита корма. Только исключительная прочность спасла судно от гибели. Судьба и в этот раз благоволила мореплавателям — неожиданный порыв ветра помог сняться с мели, а еще через полтора часа удалось починить руль.
На обратном пути экспедиция установила неизвестные ранее точные координаты о. Колгуева, еще раз перепроверила координаты мыса Канин Нос и в последний день августа прибыла в Архангельск.
Адмиралтейство положительно оценило результаты экспедиции. Но работу необходимо было продолжить: северная оконечность Новой Земли — мыс Желания — и восточное ее побережье не были исследованы. Кроме того, была поставлена задача на полпути между Шпицбергеном и Новой Землей проникнуть как можно дальше к северу. Однако это путешествие Литке оказалось наименее удачным. Неблагоприятная ледовая обстановка не позволила мореплавателям завершить изучение побережья Новой Земли. Что касается плавания на север между Шпицбергеном и Новой Землей, то здесь удалось достигнуть 76° с. ш.
Тем не менее экспедиция оказалась весьма плодотворной. Помимо чрезвычайно точных картографических описаний мореплаватели сумели получить ценные гидрографические, магнитные, астрономические данные, привезти образцы флоры и фауны, осуществить наблюдения за жизнью местного населения. Все это ввело Литке в круг крупных исследователей Арктики. Его имя получило широкую известность в России и в Европе.