1901–1903 medverkade Duse i den Första svenska Antarktisexpeditionen med Antarctic under Otto Nordenskjöld som kartograf, hydrograf och meteorolog. Expeditionen var en av de första vetenskapliga expeditionerna till Antarktis som i början på 1900-talet var i stort helt outforskad kontinent. Kantad av strapatsrika äventyr och problem avslutades den dock lyckligt och med stor vetenskaplig framgång. Expeditionen hade förlorat en besättningsman samt fartyget men lyckats utföra en lång rad undersökningar och upptäckte ett stort antal nya platser, och kan betraktas som en av de största framgångarna inom svensk polarforskning. De geologiska studierna lade grunden för kontinentaldriftsteorin. Duses Bukt på Trinityhalvön, som upptäcktes under denna expedition, namngavs av Nordenskjöld efter honom. 1905 skildrade Duse detta äventyr i text och bild i boken Bland pingviner och sälar med egna illustrerade teckningar. I boken beskriver han de strapatser som drabbade denna expedition.
Samuel August Duse (also Sam Duse and pseudonym Sam Sellén) was a Swedish soldier, writer, artist and multitasker. He was of the first generation of Swedish crime writers.