В эти шумные петербургские дни Семенов думал все же больше о науке, чем о государственной и общественной деятельности. Он увлек Данилевского своими планами исследования черноземных пространств России.
Друзья решили совершить трехгодичную экспедицию в Тамбовскую и Воронежскую губернии, в Манычскую степь, на земли Войска Донского. Цель путешествия ясна и конкретна: установить границы черноземной полосы, исследовать ее почвы и растительность.
Им удалось заинтересовать проектом путешествия Вольно-экономическое общество. Общество одобрило проект и приняло их в свои члены. Семенов и Данилевский стали собираться в путь.
Неожиданно в жизни Семенова случилось событие, повлиявшее на его дальнейшую судьбу. Родственник его — Александр Гире — секретарь Императорского Географического общества, посоветовал ему вступить в действительные члены общества. Семенов с восторгом принял совет: «География в самом обширном ее смысле была с детства любимой моей наукой».
Он еще не имел никаких заслуг перед географией. Ничего не было, кроме любви к ней да готовности служить ей честно и бескорыстно.
Его приняли в действительные члены Географического общества по рекомендации Александра Гирса, Константина Грота и старого профессора Небольсина. Вице-председатель общества — знаменитый мореплаватель Федор Петрович Литке, чуткий и доброжелательный к молодым талантливым людям, сказал ему:
— Если вы мечтаете стать географом — начинайте с азов.
— Я готов начать с азов, адмирал, — согласился Семенов.
— Тогда приведите в порядок нашу библиотеку, — посоветовал адмирал.
Библиотека Географического общества была обширной и быстро росла. Семенов привел ее в образцовый порядок. Целыми днями сидел он в библиотеке, изучая книжные запасы. С увлечением, с огромным интересом прочел многотомный труд географа Карла Риттера «Землеведение Азии». Восемнадцать томов Риттера, изданные на немецком языке, открыли ему географический лик Азии ярче и обстоятельнее всех других книг, читанных раньше.
И все же он ловил себя на мысли — в «Землеведении Азии» много неясностей, «белых пятен», приблизительных описаний. Несмотря на эти пробелы, труд Карла Риттера стал его путеводителем по великим просторам Азии. Но Семенов — не кабинетный работник. У него избыток жизненных сил, он не любит откладывать свои творческие замыслы. Мысль о путешествии по русской черноземной полосе не покидает его.
Географическое общество, как и Вольно-экономическое, одобряет проект экспедиции. Семенов и Данилевский собираются в дорогу…
Они выехали из Петербурга весной 1849 года.
Все шло благополучно. Голубело небо, сияли речки, цвели травы. Семенов и Данилевский радовались, встречая утренние зори, отдыхая на лесных дорогах, любуясь тихой красотой речки. Она так и называлась — Красивая Мечь. В селе с тем же названием они остановились на постоялом дворе.
Во время чаепития на улице послышался звон колокольчиков. К постоялому двору подкатил тарантас, из него вылез высокий, мрачноватый, в голубом мундире жандармский полковник. Звеня саблей, полковник легко взбежал на крыльцо, открыл дверь в комнату, где Семенов и Данилевский пили чай. Семенов узнал в полковнике однокурсника по школе гвардейских офицеров Назимова.
Назимов вежливо откозырял и так же вежливо обратился к Данилевскому:
— По высочайшему повелению вы арестованы. Соблаговолите следовать за мною. Обязан немедленно доставить вас в Санкт-Петербург…
Семенову полковник процедил сквозь зубы:
— О вас же пока никакого повеления не имеется…
Стараясь сохранить внешнее спокойствие, Данилевский обнял Семенова.
— Прощай, друг! Не удалось путешествие. Царь не простит мне моего социализма…
Они расцеловались. Данилевский сел в тарантас, помахал рукой. Кучер лихо свистнул, и Семенов остался один на пыльной улице.
В одиночестве продолжал он свое путешествие. В одиночестве собирал материалы для диссертации о почвах и растительности черноземного края.
Поздней осенью он вернулся в Петербург. Дома узнал, что был тщательный обыск. Жандармы перебрали все его книги, все бумаги, но не нашли ничего запрещенного. Все же он с нетерпением и страхом ждал вызова в судную комиссию, созданную по делу петрашевцев. Комиссия так и не вызвала Семенова даже свидетелем. Зато его знакомый, влиятельнейший член судной комиссии граф Ростовцев сообщил о Данилевском утешительные новости: