Az osztrák–magyar északi sarki expedíciót 1872 és 1874 között vezették, az eredeti cél az északkeleti átjáró felfedezése lett volna a Tegetthoff gőzössel, ehelyett azonban a 24 fős csapat felfedezte a Ferenc József-földet. Az expedíciót Julius von Payer főhadnagy és Karl Weyprecht irányította, a költségek legnagyobb részét osztrák és magyar nemesek, arisztokraták finanszírozták. Az expedíció sikerrel zárult, a vállalkozás résztvevői több mint két évet töltöttek el az északi sarkvidéken gyakran életveszélyes körülmények között.
400px|bélyegkép|jobbra|„Sohasem hátrálunk” Az osztrák-magyar expedíció válságos helyzete. Julius von Payer festménye
Az előzmények A terv bélyegkép|jobbra|300px|Az utazás térképe Az 1860-as évektől felgyorsult az északi sarkvidék kutatása, a felfedezésekbe a németek is bekapcsolódtak, akik úgy vélték, hogy az Északi-sarkot a Spitzbergák és a Novaja Zemlja szigetcsoport közötti Barents-tengeren át lehet legkönnyebben megközelíteni, mivel a Golf-áramlás miatt a nyílt víz nyáron messze felnyúlik a Jeges-tengerbe. August Petermann az északi sarkvidéket célzó német expedíciók lelkes támogatója az osztrákokat is biztatta, hogy kapcsolódjanak be a kutatásba. A sikeres előexpedíció (lásd alább) eredményeképp Bécsben elhatározták, hogy a Novaja Zemlja irányába vezetik az osztrák-magyar északi sarkvidéki expedíciót, melynek célja az északkeleti átjáró megtalálása illetve esetlegesen az északi-sark meghódítása.
Előexpedíció A sarkvidéki expedícióra Julius von Payert és Karl Weyprechtet – osztrák-magyar haditengerészeti sorhajóhadnagyot – szemelték ki, akik önként vállalták a feladatot. Előtanulmányként a két leendő expedícióvezető "tájékozó utat" tett meg a sarkvidék felé. Kibéreltek egy norvég vitorlás hajót, az Isbjörn-t és 1871. június 26-án kihajóztak Tromsø kikötőjéből. Október 4-én érkeztek vissza, a 73° 40' szélességi fokig jutottak el. Az előexpedíció eredményes volt: a Spitzbergáknál nyílt vizet találtak.
A felfedezőút finanszírozása Johann Wilczek gróf az Osztrák Földrajzi Társaság vezetője 40 ezer forintnyi összeget ajánlott fel egy Arktisz felé irányuló expedíció céljára és sikerült megnyernie a kormányzati szervek támogatását is. Az északi-sarki expedíció költségeinek egy részét magyarországi támogatók adták. A vállalkozás teljes költsége 222 599,19 forint volt, amelyből magyar részről mindössze 7518,21 forint folyt be. Az adakozók főképp arisztokraták – Zichy Edmund, Eszterházy és Széchenyi család – és magyarországi bankok voltak.
A felfedezőút hivatalosan magánadományokból volt finanszírozva, ám a közös hadügyminisztérium is nagymérvű támogatást nyújtott és diplomáciai eszközökkel is segítette a vállalkozást. Az út parancsnoka, Karl Weyprecht sorhajóhadnagy és helyettese, egyben az expedíció tudományos vezetője, Julius Payer főhadnagy rangja is mutatja az expedíció katonai jellegét.
Az expedíció Tegetthoff hajó A felfedezőutat az S/X Admiral Tegetthoff gőzössel tették meg, amit direkt e célból építettek. A szkúner Wilhelm von Tegetthoff osztrák tengernagyról kapta a nevét, a Joh. C. Tecklenborg cég építette Bremerhavenben. (Ebben az időben az osztrák-magyar hajógyárak még nem voltak olyan állapotban, hogy egy nagyobb tengeri hajót építhettek volna.) A hajó 220 tonna tömegű, 38,34 méter hosszú volt, árbócokkal és vitorlával is felszerelték, egy 75 kW-os gőzgép működtette. Az útra 130 tonna szenet vitt magával, ami 1200 óra hajóútra elegendő mennyiség.
Legénység A Tegetthoff parancsnokául Karl Weyprecht sorhajóhadnagyot nevezték ki, aki az expedíció általános vezetője volt. A felfedezőút tudományos vezetője Julius Payer főhadnagy lett, aki korábban már részt vett a második német északi sarkvidéki expedícióban a Germania fedélzetén. A hajónak 24 fős volt a személyzete, főképp horvát tengerészekből válogatták ki őket, akadt néhány olasz is, míg a tisztek osztrák származásúak voltak, az egyetlen magyar Dr. Kepes Gyula volt – a hajóorvos. Kepesre az expedíció orvosi feladatai és az állat- és növénytani gyűjtőmunka is hárult. Hajóorvosként rendkívül jól látta el a feladatát: az expedíció a rendkívül zord körülmények között is két év alatt mindössze egy ember halálát könyvelhette el.
A személyzet: Karl Weyprecht – parancsnok Julius von Payer – tudományos vezető Gustav Brosch (Chomutov) – sorhajóhadnagy, tiszt, akiről szigetet neveztek el (Ostrov Brosh, Остров Брош, az Ostrov Kuna elnevezést egy másik felfedező út (Zeigler) során kaphatta) Eduard Orel (Nový Jičín) – sorhajózászlós, tiszt Dr. Kepes Gyula – hajóorvos Johann Haller (1844–1906) és Alexander Klotz (1834–1893) – tiroli hegyivadászok. (Johann Haller fontos szerepet játszik Christoph Ransmayr A jég és a sötétség borzalmai című 1984-es írásában.) Elling Olaf Carlsen (1819–1900) – szigonymester Petro (Peatar) Lusina Cres – fedélzetmester Otto Krisch (Ota František Kříž, Pačlavice) – hajógépész Johann Orasch (Johann Oratsch) – szakács Joseph Pospischell (Josef Pospíšil, Přerov) – fűtő Matrózok: Antonio Catarinich (Ante Katarinić), Lussinpiccolóból; Antonio Scarpa, (Skarpa vagy Škarpa Triesztből) Ante Lukinović (Antonio Lukinovich) Pučišćából, a Brac/Brazza szigetről; Giorgio Stiglich, (Juraj Štiglić, Praputnjak) Vincenzo Palmich (Vicko Palmić)származás: Lovrana/Volosko Lorenzo Marola, (Lovro Marolla) Fiuméből vagy Bakarból Pietro Fallesich (Petar Falesić), Fiuméből vagy Bakarból Francesco Lettis (Fran Letiš), Voloscából Giacomo Sussich (Jakov Sušić), Voloscából Ante Zaninović (Antonio Zaninovich), Sveta Nedeljából (Hvar/Lesina sziget) Josip Latković (Giuseppe Latkovich) (Cosliaccóból) 150px|jobbra|bélyegkép|Otto Krisch emlékműve szülőfalujában 150px|jobbra|bélyegkép|Julius von Payer térképe a felfedezett új szigetekről
Indulás északra 1872. május 31-én Bécsből vonattal érkezett meg a legénység Brémába. Az expedíciót 1872. június 13-án kezdték meg. Július 3-án már a norvégiai Tromsøban voltak, ahol csatlakozott hozzájuk Elling Olaf Carlsen norvég hajóskapitány, az északi vizek ismerője. Július 14-én folytatták útjukat a Novaja Zemlja felé, ahol az é. sz. 74 1/2°-ánál jégre bukkantak. Útközben találkoztak a Johann Wilczekkel, aki az Isbjörn nevű hajón, élelmiszer-utánpótlást helyezett el az osztrák-magyar expedíció számára a Novaja Zemlja sziget északi részén, a Nassau-foknál. Augusztus 21-én elvált a két hajó, az „Isbjörn” dél felé vitorlázott tovább, a „Tegetthoff” pedig folytatta útját észak felé.
A jég fogságában 200px|bélyegkép|A Tegetthoff a jég fogságában|balra
Az expedíció hajója még aznap (augusztus 21.) jégtorlaszba került, jégtáblák közé fagyott. Az eredeti terv meghiúsult. A jégbe zárt hajó észak felé kezdett sodródni a jégtáblákkal együtt, egészen a 80. szélességi fokig. Október 13-án az egymásra tornyosuló jégtáblák nemcsak a hajó fölé emelkedtek, hanem benyomultak a hajó alá is. A Tegetthoff bal oldalára fordult. A expedíció tagjai a hajóról mindent, ami mozdítható volt, azonnal kiraktak a jégre, és megtettek minden előkészületet, hogy a hajót végleg elhagyják. A katasztrófa azonban nem következett be: négy órakor a nyomás csökkent, a hajó nem roppant össze. De a jég fenyegetése egészen február végéig nem szűnt meg. A matrózok folyamatosan készenlétben álltak arra várva mikor kell a hajót elhagyni, a két mentőcsónakot élelmiszerrel és kőszénnel töltötték fel. Ezt a helyzetet tovább nehezítette az állandó sötétség, a nap október 19-én ment le és legközelebb csak február 16-án kelt fel újra.Payer és Kepes előadása a Magyar Földrajzi Társulat 1874. október 19-i ülésén, In. Vasárnapi Újság 1874/43. szám
1873 elején már az é. sz. 78° alatt voltak Novaja Zemljától keletre. A jégtáblák kelet felé haladtak, ám nemsokára északnyugat felé kezdett fújni a szél, így lassan a jégmezővel együtt északnyugati irányba indultak el. A hajót 1873 nyarán sem sikerült kiszabadítani a 10-12 méter vastagságú jégtáblák közül.
A felfedezések 200px|bélyegkép|jobbra|A Ferenc József-föld felfedezése
1873. augusztus 30-án a hajótól északnyugatra szárazföldet pillantottak meg. „Föld, föld, végre föld!” kiáltásban tört ki a legénység. Ám a szárazföld elérése még váratott magára. A hamarosan bekövetkező sarki tél meggátolta, hogy 1873-ban az expedíció meghódítsa az ismeretlen földet. Októberben jutottak el a szárazföld közelébe, itt töltötték a második sarki telet. 1874. március 10-én a legénység egy része partra szállt a szárazföldre. Március 20-án Payer és Orel öt matrózzal és három kutyával jól felszerelt szánon útra kelt, azzal a céllal, hogy megállapítja a sziget északi kiterjedését. Miközben észak felé haladtak, Payer megosztotta az expedíciót: a 81° 38' szélességi fok körül hátrahagyta embereinek egy részét a nagyobbik szánnal, ő maga pedig a tiszttel meg egy matrózzal továbbhaladt észak felé. Az utazás során baleset történt; Payer és a matróz alatt beszakadt a jég magával rántva a szánt és a kutyákat. Payert azonnal ki tudta menteni, de a többiek túl mélyen voltak, ekkor visszamentek a csapat hátrahagyott részéhez és magukkal vitték Klotzot, valamint a mentéshez szükségez felszerelést. A szerencsétlen esetet a matróz, a rakomány és a kutyák is szerencsésen túlélték.Vasárnapi Újság 1874/39. szám bélyegkép|balra|240px|Az Isbjörn hajó útján készült sztereo fénykép egy lappföldi férfiról helyi viseletben, szőrme kabátban és gyapjú kapucniban Észak felé haladva, lassanként felfedezték hogy a szárazföld a Spitzbergákkal azonos méretű szigetcsoport lehet, melyet észak-déli irányban egy tengerszoros választ ketté. A szorost Ausztria-szorosnak, a keleti főszigetet Wilczek-földnek, a nyugati vidéket pedig Zichy-földnek nevezték el. Payerék egy nagyobb szigetre jutottak el, amelyet Rudolf trónörökös-szigetnek neveztek el. A szigetcsoport északi részét elérve megpillantották a Ferenc József-földet északról határoló tengert: a Jeges-tengert. A Ferenc József-földnek a legészakibb részét Petermannról, a legtávolabbi hegyfokot Bécs városáról nevezték el, a Wilczek-föld legészakibb fokát pedig Pest-foknak nevezték el. (Ám 1874-ben maga Pest jogilag már nem létezett: 1873-ban megalakult Budapest. Az expedíció hazatérése után nevezték át a felfedezett területet Budapest-foknak, és az akkori polgármesterről, Ráth Károlyról is hegyfokot neveztek el.) Az expedíció megörökítéséül palackba zárt rövid jelentést hagytak hátra, amelyet egy sziklarepedésbe helyeztek el. (A dokumentumot 1921-ben norvég tengerészek találták meg és juttatták el Bécsbe.) Payerék április 12-én fordultak vissza. A Tegetthoffhoz április 21-én érkeztek vissza. Május elején meg kisebb utazást tettek északnyugat felé egy magas hegyre, a melyről messzire áttekinthették a szigetcsoport nyugati vidékét.
A már említetteken kívül a tovább területeket fedeztek fel: Fiume-fok, Simonnyi-gleccser és Deák-sziget.Fischer Zsolt: Ferenc József császár „földje” – Kárpátalja.net, 2011. május 20.
Hazatérés bélyegkép|jobbra|200px|A tenger megpillantása
Az expedíció második évében már többen betegeskedtek, Otto Krisch hajógépész tüdőbajban meghalt. Az expedíció egyetlen áldozatát a Wilczek-földön temették el. Temetése után a hajóról lehordták a felszereléseket, élelmiszereket és azokat két szánra rakva megindultak dél felé (1874. május 20-án este nyolc órakor). Három csónakjukat is magukkal cipelték. Három hónap gyaloglás után augusztus 13-ára elérkeztek a jégmező szélére, már látták a Novaja Zemlja északi havas hegyeit.