В 1829 году Карелин  уходит в отставку и в 1830 году поступает на службу в Азиатский департамент министерства  иностранных  дел. За труды по описанию земель и кочевой  жизни  казахов его производят  в титулярные советники. Карелин был оставлен при хане внутренней Киргизской орды Джангире Букееве, где в его ставке - Рын-Песках по частному договору с ханом  работал с 1828 года, помогая управлять делами хана, заниматься с ним различными науками. Жил он при ставке в крайне стесненных условиях, о чем с юмором писал своей жене. Вся ставка состояла из дома для хана и двух домов для его помощников, а также землянок, где располагалась охрана и свита хана. Карелин писал, что нужно построить за счет казны казармы, отделение для больных, магазин со складами, конюшни.

Хан круглый год, за исключением летних месяцев, жил в ставке. Карелин  помогал  хану наводить порядок в подвластной хану орде. Он  видел, какие неудобства испытывают кочевники из-за отсутствия подходящих мест для содержания табунов, писал от имени хана жалобы по поводу того, что Уральское войско вытеснило кочевников из земель  между Малым и Большим Узенями, что «для успокоения киргизского народа необходимо отдать оному в удел все те земли». Проживая  при хане Джангире, Карелин познакомился с биями и султанами ханства, близко познакомился с жизнью и бытом кочевого народа, изучал его язык, при поездках стойко переносил тяготы кочевой жизни. «Мы провели ночку в камышах, сидя кружком у огня. Мороз  был примерно градусов 17» - писал Карелин жене в декабре 1828 года.

Летом 1831 года под начальством полковника Генса была организована новая экспедиция в степь к вершинам Тобола. Григорию Карелину было поручено «определить широты мест важнейших пунктов, особенно в горах и урочищах киргиз-кайсацкой степи, делать наблюдения над колебаниями магнитного маятника, барометрические и другие, собирать сведения о местностях  ближайших и удаленных, обращать внимание на течение рек и направление горных хребтов, собирать сведения обо всех родах произведений природы в сих местах, почти еще не исследованных, а потому еще более заслуживающих внимания  ученого-испытателя».

Как видим, высокое начальство видело в Карелине ученого-естествоиспытателя и посему поручало ему широкий круг обязанностей. Карелин с большим усердием выполнил поручения – описал пройденный маршрут от реки Урал до Тобола, в пяти точках маршрута астрономическим способом определил их местонахождение, составил журнал, который был позднее представлен императору Николаю Первому.

Труд Карелина получил высокую оценку, и в мае следующего 1932 года Григорий Карелин был назначен начальником экспедиции по исследованию  северо-восточных берегов Каспийского моря. В паруса судьбы Карелина подули соленые ветры Каспия. В августе 1832 года четыре корабля со 170 членами экспедиции вышли в Хвалынское море, как было обозначено Каспийское море в «Чертежной карте всей Сибири» Семена Ремезова.

Каспием интересовался еще Петр Великий, который в 1716 году снарядил и отправил сюда экспедицию  князя Александра Бековича-Черкасского с наказом «…до Индии путь водяной сыскать». Во время Хивинского похода в следующем году Бекович-Черкасский погиб, а карта составленная им была утеряна. Ее нашли лишь спустя многие годы.

Задачи экспедиции Карелина  были весьма обширны. Помимо поиска места для гавани-крепости, предстояло провести обширные географические исследования побережья и прибрежных районов. Восемьдесят дней четыре судна плавали вдоль северо-восточных берегов Каспия. Группы исследователей сходили на берег и совершали походы в степь, собирая образцы минералов, изучая флору и фауну пройденных мест. Карелин почти две недели исследовал крутые скалистые меловые утесы хребтов Актау и Каратау, а к юго-востоку -  плоскую безымянную возвышенность, которую назвал Мангышлакским кряжем. Главным результатом  экспедиции были 12 карт маршрута – северо-восточной части Каспия, залива Кайдака, устьев реки Урал, горы Яман-Айракли, многих островов, встреченных в пути, Индерского соленого озера и др.

Кроме того, были представлены дневник, морской журнал, астрономические и магнитные наблюдения, записки об обмелении устья Урала и Каспийского моря, о морском разбое в северной части акватории, о тюленьем промысле, о морском рыболовстве и пр. Результатами экспедиции заинтересовалось министерство иностранных дел, Карелин был вызван в Санкт-Петербург, где в докладе министру иностранных дел Нессельроде сообщил в общих чертах об экспедиции, о выборе для строительства российского укрепления на северо-восточном берегу Каспия. «Из обследованных берегов наиболее подходящим местом для строительства укрепления является залив Кайдака, - подвел итог Карелин. – Здесь и воды у берега глубокие, и редкие для этих мест ключи пресной воды на утесе Кызыл-Таш, и обилие строительных материалов – камня, извести, глины для возведения домов и сооружений».

Докладом Карелина заинтересовался император Николай Первый и назначил ему аудиенцию. Григорий Карелин с восторгом писал жене о приеме, обеде, долгой беседе с царем. В 1833 году Карелину было предложено готовиться к новой экспедиции, и он принялся за ремонт и подготовку судов, занялся покупкой продуктов и материалов. Второго мая экспедиция высадилась на берег и заложила крепость. «Усердные казаки натаскали плитняку, и в полдня редут вырос, как будто вытянулся из земли за уши», - записал Карелин. Укрепление было заложено на высоком берегу Устюрта и названо Ново-Александровским. Укрепление могло вместить до сотни дворов, церковь с небольшим участком и бастион. Крепость позволяла время  перехода торговых караванов в Хиву на 12 дней.

«Кочевые жители изъявляли радость от постройки русскими нового города, обещавшего им  покровительство от хищников и средства мены и торговли в таком близком расстоянии», - сообщал Карелин в другом письме. В августе Ново-Александровское укрепление посетил Оренбургский генерал-губернатор В.А.Перовский. и был весьма доволен увиденным. Карелин, выполняя порученное ему задание, проявил большое трудолюбие, ответственность, организаторский талант. Ему было разрешено вернуться к семье в Оренбург.

В январе ему сообщили, что два судна с провиантом для гарнизона новой крепости застряли на зиму в устье Урала, что грозило гибельными последствиями. Карелин тут же собрался ехать на помощь. Спустя несколько дней непрерывных гонок на лошадях он был в Гурьеве, быстро организовал спасательный  обоз. На сотню саней погрузили провиант, и обоз двинулся в путь по прибрежному льду. Когда крепость была уже на виду, один из верблюдов, навьюченный пушкой и сани, в которых ехал Карелин, провалились под лед. К счастью,  Карелина спасли набежавшие казаки, и он в мокрой одежде на верховой лошади помчался к крепости, до которой оставалось всего семь верст. От  резкого ветра и мороза платье на нем обледенело. Вспоминая этот эпизод, Карелин сравнивал себя с грецким орехом в сахарной корке.

Способность к самопожертвованию была одной из черт характера Григория Карелина, она много раз проявлялась в его жизни. Успеху Карелина в походах и экспедициях помогало его железное здоровье. В 1836 году Г.С.Карелин отправился в третью, самую крупную экспедицию – на этот раз к юго-восточным берегам Каспия с целью исследования морского пути для торговли с Персией. К концу сентября  экспедиция приблизилась к заливу Кара-Богаз (по-туркменски – черная пасть), который издавна был окружен тайной и недоброй славой. Местные жители утверждали, что в нем находится пучина, которая заглатывает и поглощает суда, осмелившиеся проникнуть в его воды.

Корабли адмирала Саймонова во времена Петра Великого не отважились зайти в залив – команда подняла бунт. Английский капитан Будруф также прошел мимо залива. Отметив в составленной им лоции: «Возле залива Кара-Богаз во многих местах есть высокие скалы вдали от берега, которые кажутся островами. Неразумно приближаться к ним».

Карелин вместе с  участником  экспедиции – офицером Бларамбергом решил войти в залив в лодках. Лодка Карелина поплыла вдоль восточного берега, другая – вдоль западного берега. Вот как вспоминает об этом военный инженер генерал-лейтенант И.Ф.Бларамберг: «Ветер усиливался. Волны поднимались так высоко, что постоянно заливали лодку, соль оседала на одежде, лицах и руках, ибо вода в заливе была соленой…Вздымавшиеся от ветра волны бросали нас в прибой, который опрокинул бы наш баркас, если бы мои бравые уральские казаки не бросались по шею в воду и, поддерживая его с двух сторон, не оттащили к берегу. Измученные до смерти, промокшие до нитки, с лицами, руками и одеждой, покрытыми крупинками соли, мы провели холодную сентябрьскую ночь на берегу в мрачном размышлении».

Лишь через сутки Карелину удалось соединиться с Бларамбергом, который отметил в мемуарах: «Если бы Карелину не удалось соединиться со мной, последствия для меня и моих спутников могли бы оказаться печальными». Жене Карелин писал: «Из Балханского залива следовали мы в Карабугазский и были первыми из русских, ступивших на негостепреимные страшные его берега. Здесь мы едва не погибли. Один Бог нас спас». А в официальном отчете о результатах путешествия сообщал: «в Каспийском море нет прибрежий столь решительно и во всех отношениях негодных, как берега Кара-Богаз-Гола». Эти слова Карелина  писатель Константин Паустовский взял эпиграфом к своей повести «Кара-Бугаз».

Лишь спустя десятилетия исследователи раскрыли тайны  залива Кара-Богаз-Гол. Оказалось, что уровень воды в заливе на 4-5 метров ниже уровня Каспийского моря, и это обуславливает постоянный приток в него воды с моря со скоростью до трех метров в секунду. А если к этому добавить еще и ветер, то картина становится полной.

Трудности похода в залив Кара-Богаз-Гол были вознаграждены участникам экспедиции по южному щедрой природой берегов Каспия. Из письма Карелина жене: «14 июля 1836 года. Дворец в садах шаха Аббаса Великого в Эшрефе на берегу Астрабадского залива. Пишу  к тебе  под влиянием восхищения из места, каких  мало на земле, и о котором читал только в сказках Шахерезады. Подобных ты и во сне не видела…Кипарисы стрелою высятся в полтора раза выше нашей оренбургской Петропавловской колокольни, кедры, каштаны, апельсины, нариндж и туриндж, померанцы, лимоны, смоквы и другие диковинные деревья толщиной и вышины необыкновенной…. Как бы мне хотелось привезти тебе несколько деревьев апельсиновых и померанцевых, которые при нас безжалостно рубили как негодный кустарник…».

Во время этой экспедиции Григорий Карелин  проявил себя и как дипломат. В ходе международной встречи  со старейшинами одного из сильных туркменских племен, номадов, он склонил их к взаимовыгодной торговле.

И вот экспедиция завершилась. Карелин записал: «Благодаря милосердия Бога я окончил экспедицию и, смею думать, с честью и успехом. 11октября утром завидели мы четырех бугорный маяк, первый предмет родного берега, а вечером положили якорь против карантина, у так называемой Бирючьей косы. Здесь по очистке всех наших вещей и самих судов просидим 14 дней и потом отправимся Волгою до Астрахани, куда отсюда сто верст. Всевышнему угодно было  сохранить нас от опасности плавания в местах неизвестных, а частью  совсем новых, где вовеки нога русского не ступала. Все возвратились здоровыми…»

Все осталось позади, и многочисленные заливы и берега Актама (Узбоя), и Балханские горы, остров Челекен (в 20-м веке из-за обмеления Каспия он станет полуостровом), где из под земли изливалась с кипящей водой нефть,  экзотическое туркменское поселение Гасан-Кули и порфиритовые скалы Красноводского  залива, пустынные земли, забытые Богом, и  райские цветущие земли Персии. В этой экспедиции Карелиным в полной мере  был использован комплексный  метод  изучения природы, разработанный Александром Гумбольдтом. Участники экспедиции собирали образцы горных пород, делали отбор проб воды, съемку местностей с помощью буссоли и теодолит, определяли давление воздушного океана, температуру воды и воздуха, собирали образцы флоры и фауны.

Каспийские экспедиции  Григория Карелина 1832 – 1836 годов стали заметным вкладом в географическую науку. Результатом экспедиций стало описание и составление карты восточного берега протяженностью более 1200 километров. Наряду с гидрографическими исследованиями велись исследования прибрежных районов суши, определялись широты отдельных мест. На обобщенной карте Каспия, выполненной Карелиным, наряду с береговой полосой, были показаны острова, отмели, устья рек, глубины (по пути следования экспедиции), дороги, ведущие в Хиву и Бухару.

По возвращении в Оренбург Карелину  потребовалось  время, чтобы привести в порядок  огромный собранный материал и его обработать. Эту работу помогали ему  сделать казачий урядник Масленников, топограф Алексеев, а также его жена Александра Николаевна. Карелин, покуривая трубку с длинным чубуком, ходил взад – вперед по комнате, диктуя, исправляя и дополняя тексты. Потом были  отчеты в Азиатском департаменте, поездка в Санкт-Петербург. Его отчеты в министерстве иностранных дел и министерстве финансов получили высокую оценку. Г.С.Карелин был произведен  в надворные советники и получил 3000 рублей серебром, на которые купил библиотеку для себя и семьи.

Пока он совершал Каспийские путешествия, семья его еще пополнилась. Практически без отца росли четыре дочурки – Соня, Надя, Саша и  Лиза, которым мама, Александра Николаевна, отдавала себя полностью, воспитывала, обучала грамоте, иностранным языкам. В силу сложившихся обстоятельств отец и мать все более отдалялись друг от друга.

Григорий Карелин любил писать письма, писал их много и легко. Исследователь его творчества академик В.И.Липский подсчитал, что Карелин переписывался почти с тремястами корреспондентами -   родными, близкими, коллегами по службе и пр. Письма его читать интересно, написаны они прекрасным литературным языком. В письмах чувствуешь страстную  и добрую душу автора, деликатное, уважительное отношение к людям.

Вот  начало одного из его писем. «Простите меня великодушно за ничем неизвинительное молчание и по всегдашней Вашей ко мне приязни, положите гнев на милость…» Я сознательно прибегаю к частому цитированию его писем, чтобы приблизить читателя к далеким уже событиям, передать «аромат», дух прошедшего времени. И если это хоть в какой-то степени удается, то только благодаря блестящему эпистолярному мастерству нашего героя, в чем читатель сможет убедиться  при продолжении чтения этого очерка.