I lördags lyfte ett tvåsitsigt SIAI-Marchetti S.211-jet från Essendon Fields Airport i Melbourne med en expert aerobatikpilot vid kontrollerna och ett fodral fullt av vetenskapliga experiment i passagerarsätet.

Piloten Steve Gale tog jetplanet på Australiens första kommersiella "paraboliska flygning", där planet flyger längs vägen för ett fritt fallande föremål, vilket skapar en kort period av viktlöshet för alla och allt inombords.

Parabolflygningar är ofta en testkörning för rymdens nolltyngdkraftsförhållanden. Den här drevs av det australiensiska rymdföretaget Beings Systems, som planerar att köra reguljära kommersiella flygningar under de kommande åren.

När Australiens rymdprogram börjar ta fart kommer flyg som dessa att vara mycket efterfrågade.

Vad fanns på planet?

Experimenten ombord på flyget var små paket som utvecklats av rymdvetenskapsstudenter vid RMIT University. Som programledare för RMITs rymdvetenskapsexamen har jag undervisat dessa studenter under de senaste tre åren och förberedt dem för en karriär i den australiensiska rymdindustrin.

Experimenten undersöker effekten av noll gravitation på växttillväxt, kristalltillväxt, värmeöverföring, partikelagglomerering, skum och magnetism.

Vetenskapliga fenomen beter sig annorlunda i noll gravitation än i laboratorier på jorden. Detta är viktigt av två huvudsakliga skäl.

För det första ger noll gravitation, eller "mikrogravitation", en mycket "ren" miljö för att utföra experiment. Genom att ta bort gravitationen från systemet kan vi studera ett fenomen i ett mer "rent" tillstånd och på så sätt förstå det bättre.

För det andra tillhandahåller mikrogravitationsplattformar som parabolflyg, sondraketer och dropptorn testfaciliteter för utrustning och vetenskap innan den skickas ut i rymden.

Labb på ett plan:en mini-ISS

Förra lördagens flygning var en framgång, med de sex experimenten som registrerade en mängd olika data och bilder.

Växtexperimentet observerade broccoliplantor under hela flygningen och fann inga negativa reaktioner på hyper- eller mikrogravitation.

Ett annat experiment bildade en kristall av natriumacetattrihydrat i mikrogravitation, som blev mycket större än sin motsvarighet på marken.

Det största nolltyngdkraftslaboratoriet är förstås den internationella rymdstationen (ISS), där studier av växttillväxt, kristalltillväxt och naturvetenskapliga fenomen är vanliga. Vid varje tidpunkt pågår 300 experiment på ISS.

Att förvandla ett bänkexperiment till en fristående vetenskaplig nyttolast för rymden är inte lätt. Var och en måste testas noggrant före lansering för att säkerställa att den kommer att fungera när den väl kommer dit, med hjälp av parabolflyg eller andra testplattformar.

Blir noll-g

Det finns en vanlig missuppfattning att du måste gå ut i rymden för att uppleva mikrogravitation. Faktum är att det är tillståndet för fritt fall som gör saker och ting till synes viktlösa och som kan upplevas här på jorden också.

Om du kastar en boll till en kompis spårar den en båge när den flyger genom luften. Från det ögonblick den lämnar din hand är den i fritt fall – ja, till och med på väg upp – och det här är exakt samma båge som flygplanet flyger. Istället för en hand har den en motor som ger den "knuff" den behöver för att färdas och falla genom luften och spåra ut en parabolbåge när den går.

Till och med den internationella rymdstationen upplever samma fritt fall som bollen eller flygplanet. Den enda skillnaden för ISS är att den har tillräckligt med hastighet för att "missa marken" och fortsätta framåt. Kombinationen av framåthastigheten och dragningen mot jorden gör att den går runt i cirklar och kretsar runt planeten.

Mänsklig rymdfärd

Parabolflyg i USA och Europa sker varannan eller var tredje månad. På flygningarna bedriver forskare vetenskap, företag testar teknik och astronauter får utbildning som förberedelse för rymdfärdsuppdrag.

Som forskare vid Europeiska rymdorganisationen och tidigare astronautinstruktör är jag en veteran från fem parabolflygningskampanjer i Europa. Jag har gjort över 500 paraboler ombord på Novespace Airbus A300.

Även om jag aldrig har blivit sjuk på dessa flygningar, kräks upp till 25 % av människorna ombord under noll-g-förhållanden. Det är därför de ibland kallas "kräkkometer".

Varför nu?

Så varför behöver Australien plötsligt parabolflyg? Sedan Australian Space Agency grundades 2018 har flera rymdprojekt fått finansiering, inklusive en månrover, fyra jordobservationssatelliter och en rymddräkt.

För att dessa projekt ska lyckas måste alla deras olika system och komponenter testas. Det är där parabolflyg kommer in.

I takt med att efterfrågan ökar kommer även de australiensiska flygplanen att öka. Beings Systems har planer på att erbjuda ett större flygplan – till exempel en Lear-jet – till 2023, så att både forskare och företag kan testa sin utrustning, stor som liten, utan att lämna landet.

Förutom att läsa spännande vetenskapliga artiklar om de senaste fenomenen som observerats inom mikrogravitation, kommer vi att börja se bilder av satelliter som testar utplacering av deras antenner och människor som tar på sig och tar av sig rymddräkter ombord på parabolflyg. + Utforska vidare

Video:Att tappa basen i fritt fall

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