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1870年，事情开始起变化。虽然此时英国仍是七海霸主，大洋彼岸结束内战蓬勃发展的美国和欧洲大陆统一在望的德国都已悄然起步，希望先英国人一步，组织本国的环球远洋科考。面对这些挑战，英国皇家学会终于应允汤普森和卡朋特的请求，拨给二十万英镑的巨额资助，若按消费指数换算，这笔钱相当于当今的一千万镑。
为保障远航的安全与研究环境，皇家学会通过海军部向皇家海军租借了护卫舰“挑战者”号，供科考队长期使用。这艘日后名垂青史的军舰当时已服役十二年，曾担任澳大利亚舰队旗舰。该舰排水量约2200吨，为木壳三桅纵帆混合动力——也就是说，除风帆外，还装有一台额定功率1200马力的蒸汽机，航洋性能与应变能力俱佳。为适应科考任务，舰上原本的武备和战备区域被部分移除，并在船内各处增设科学实验室与库房，用于分析、保存样本。
“挑战者”号启航前，皇家学会成员登舰与科考队成员合影。摄于1872年。
“挑战者”号高级军官在舰上的合影。摄于1872年。
“挑战者”号上的动物学实验室。
“挑战者”号上的化学实验室。
“挑战者”号科考队使用的测深装置及海底取样装置。
“挑战者”号科考队使用的水样容器。
“挑战者”号由舰长乔治·纳雷斯上校指挥，加上麾下二十名军官及准尉官，和二百余名船员。科考队则由汤普森亲任队长，带领五位科学家随船探险，为记录沿途所见，还聘请了瑞士语言学家兼画家约翰·詹姆斯·怀尔德为官方画师。除此以外，当时尚属新生事物的湿版摄影术也在远航中派上用场，亦使其成为历史上最早运用摄影记录的科学考察活动。
