1805 erhielt Bartels einen Ruf von Stepan Jakowlewitsch Rumowski, dem Kurator der im Jahr zuvor eröffneten Universität Kasan in Russland. Zuerst aber kehrte er nach Braunschweig zurück, wo er wie Gauß in den Dienst seines Landesfürsten Karl Wilhelm Ferdinand von Braunschweig-Wolfenbüttel trat. Diesem schwebte die Errichtung einer Sternwarte und einer höheren mathematischen Lehranstalt vor. Die erwähnten Pläne zerschlugen sich aber, als der Herzog als Kommandant der preußischen Truppen in der Schlacht bei Auerstedt (1806) tödlich verwundet wurde.