Мысль провести год в бухте Тихой, где произошла встреча «Цеппелина» с ледоколом, крепко засела в голову Ивана Дмитриевича. Глядя на скромную ещё тогда научно-исследовательскую станцию на Земле Франца-Иосифа, Папанин в мечтах уже видел её другой. По его мнению, здесь должен был стоять целый посёлок, где научным работникам были бы предоставлены все необходимые условия и удобства для их работы, где находились бы авиабаза с ангаром, ветряной двигатель, обеспечивающий посёлок электрической энергией, телефон, скотный двор и др.
С увлечением развивал Иван Дмитриевич перед малыгинцами свой план строительства на Земле Франца-Иосифа. «Бухта Тихая должна быть не только самой северной в мире станцией, но и самой лучшей. Она должна стать образцовой полярной обсерваторией», – таков был вывод Ивана Дмитриевича. Для таких людей, как Папанин, слово есть дело. Свой план строительства в бухте Тихой он осуществил полностью уже в следующем году.
Тогда как раз проводился Второй Международный полярный год. Широкая программа работ на Земле Франца-Иосифа, выдвинутая И.Д. Папаниным, пришлась как нельзя более кстати и необходимые кредиты на развёртывание станции в бухте Тихой в полярную обсерваторию были отпущены. Исключительная работоспособность Папанина, умение сплачивать вокруг себя коллектив и заражать его своим энтузиазмом сделали то, что через год станция на Земле Франца-Иосифа стала неузнаваемой». (Визе, 1946).
Вторая смена полярки в бухте Тихой была вывезена в конце лета 1933 года ледокольным пароходом «Таймыр» (по совпадению, именно экипаж «Таймыра» эвакуирует папанинскую четвёрку с дрейфующей станции «СП-1» через четыре с половиной года). После отчёта в Арктическом институте о проделанной работе Папанин побывал в отпуске, а затем вновь появился в кабинете В.Ю. Визе. Слово И.Д. Папанину:
«Так вот, – сказал Владимир Юльевич, – мы решили послать вас начальником полярной станции на мысе Челюскина. Согласны? – И, не дав мне возможности ответить, продолжал: – Там есть небольшая полярная станция. Но она не отвечает современным требованиям. В прошлом году ваш коллектив создал в бухте Тихой отличную обсерваторию. Такая же работа предстоит и на мысе Челюскина». (Папанин, 1977).
За четыре месяца предстояло подобрать коллектив станции из 34 человек, доставить в Архангельск сборные дома, научные павильоны, ангар, ветряк, вездеходы, радиостанцию и много другой всячины. С Папаниным согласились ехать Е.К. Фёдоров со своей молодой женой, гидролог Арктического института В.П.Мелешко, сотрудники обсерватории в бухте Тихой В. Сторожко и Ф. Зуев.
Экспедиция отправилась на мыс Челюскина в июле 1934 года на борту ледокольного парохода «Сибиряков», которым к тому времени командовал Ю.К. Хлебников, ранее служивший старшим помощником. У острова Диксона пришлось задержаться на две недели, поскольку путь к проливу Вилькицкого был закрыт льдами. Это дало возможность Папанину облазить местные склады и кое-чем разжиться для своей станции.