Australien har nu en rymdbyrå, och våra federala och södra australiensiska regeringar vill växa en välmående rymdindustri för att öka produktiviteten och sysselsättningen.

Utmaningen för Australien är att hitta en nisch i den växande globala kapplöpningen för att kommersialisera rymden.

Jag föreslår att vi bör fokusera på mikrogravitationsexperiment.

För det första, låt oss fatta definitionen av mikrogravitation rätt.

Mikro betyder mycket liten, så termen mikrogravitation används omväxlande med "Zero-G" eller noll gravitation.

Om du har sett videor av människor som flyter ombord på ett flygplan som kallas "kräkkometen", de är i mikrogravitation. Det betyder inte att det inte finns någon gravitation; det betyder att de är i fritt fall.

Det är samma känsla som du kanske har känt på en nöjespark, eller i en snabbrörlig hiss när magen lyfts upp.

Objekt i fritt fall faller alla mot något i samma hastighet. Så i kräkkometen:flygplanet, människorna och allt därinne faller mot marken i samma hastighet.

En sfärisk låga

Mikrogravitationsforskning använder sig av detta fritt fall för att utföra vetenskapliga experiment. Det är särskilt intressant att göra det eftersom de flesta system vi förstår väl vanligtvis beter sig annorlunda i mikrogravitation.

Till exempel, på jorden ser lågan från en träffad tändsticka ut som en omvänd droppform och är orange. I mikrogravitation, samma låga är sfärisk och blå till färgen. Detta beror på att värmeöverföringen är mycket annorlunda i mikrogravitation än i normal gravitation.

Vi lär oss i skolan att värmen stiger:det är detta som gör att tändstickslågan blir spetsig på toppen - all värme i lågan stiger uppåt.

I mikrogravitation, värmen stiger inte. Den stannar precis där den är. Så lågan i mikrogravitation håller sin värme fokuserad runt tändstickan och brinner mycket varmare, det är därför det ser blått ut.

Genom att förstå dessa enkla processer kan forskare och ingenjörer designa utrustning för användning i rymdfarkoster, som upplever mikrogravitation hela tiden.

Experiment med mikrogravitation

Det pågår för närvarande mer än 300 experiment ombord på den internationella rymdstationen, vilket gör det till världens största vetenskapliga laboratorium. Från bioteknik till jord- och rymdvetenskap, och från fysik till mänsklig forskning, vi tar ständigt reda på nya saker om vår värld från experiment i mikrogravitation.

Vetenskapligt, sådana experiment har stort värde. Till exempel, kristallformer av ett protein som är involverat i sjukdomen cystisk fibros – en livshotande lungsjukdom orsakad av en genetisk mutation – kan odlas i mikrogravitation. Utan effekterna av gravitationen, kristallerna växer mycket större och med högre renhet. Forskare kan använda dessa "superkristaller" för att bestämma proteinstruktur, och förbättra de läkemedel som för närvarande används för att behandla cystisk fibros. Effektivare läkemedel minskar behovet av långvarig labbbaserad forskning och utveckling och förbättrar patienternas livskvalitet.

Data från observationer av hur flytande metaller stelnar i mikrogravitation har använts för att förändra hur vi gjuter turbinblad på jorden. Förändringar av dessa modeller och processer har resulterat i tillverkning av lättare och starkare blad för flygplansmotorer. Lättare flygplan leder till lägre bränsleförbrukning och därmed mindre utsläpp av växthusgaser, vilket resulterar i lägre flygpriser till konsumenten.

Möjlighet för Australien

Australien har lite inblandning i den internationella rymdstationen och vi har inget Zero-G-flygplan. Så vi måste se till andra typer av mikrogravitationsplattformar för att utföra någon forskning.

Fram till 1970-talet lanserade vi sondraketer från Woomera, South Australia – men som ett försvarsprojekt stoppades dessa flygningar när andra länder drog sig ur.

En klingande raket är så kallad från "sonda, " det latinska ordet för "sond" - det är en raket som tar mätningar.

2019 höll Australian Youth Aero Association den inledande Australian Universities Rocket Competition för att stärka ny kapacitet inom raketteknik i Australien.

Raketen avfyras med en snabb acceleration som varar i några sekunder. När motorn har förbrukat allt bränsle, raketen spårar ut en enorm båge på himlen, där allt inuti är i noll gravitation innan det faller tillbaka till jorden.

Eftersom vi bara behöver att raketen är i fritt fall för att uppnå mikrogravitation, raketen behöver inte ens gå ut i rymden för att genomföra experimentet.

Detta växande antal mikrogravitationsplattformar tillgängliga i Australien ger forskare en ny miljö att utföra experiment i.

Kostnad kontra risk

Studentbyggda raketer är billiga, men modellraketer är också högrisk, och inte idealiskt för exakta vetenskapliga mätningar. Om säkerhetsfallskärmen misslyckas med att utlösas, raketen riskerar en ballistisk landning, förstöra raketen och allt ombord – inklusive det där värdefulla vetenskapliga experimentet.

Många nationer har aktiva raketprogram som använder pålitliga raketer som regelbundet skjuter upp till höjder långt över 100 km, gränsen som skiljer flygteknik från astronautik och den allmänt accepterade "rymdens kant".

I Australien, Equatorial Launch Australia (ELA) arbetar med The Gumatj Corporation Limited, Utveckla East Arnhem Limited och Northern Territory Government för att bygga Australiens första rymdhamn.

Platsen i Northern Territory är tillräckligt långt framskriden för att NASA nyligen tillkännagav att de skulle samarbeta med ELA för att skjuta upp sondraketer i sub-orbital rymden från Arnhem Space Center 2020.

Tack vare norra Australiens närhet till ekvatorn och expertis inom drift av markstationer, Australien har en möjlighet att skapa en nisch i att skjuta upp sondraketer för att bedriva forskning om mikrogravitation.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.