Контакты ЭМЗ им. В.М. Мясищева с зарубежными научными организациями начались в 1993 г., когда руководители итальянской национальной программы по исследованию Антарктиды – PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) – провели в России серию переговоров. Их целью было выяснение возможностей использования самолета М-55 «Геофизика» для атмосферных исследованиях в Антарктическом районе. Совместный российско-итальянский проект получил поддержку со стороны Итальянского агентства по окружающей среде и энергетике. В программу российско-итальянского сотрудничества был вовлечен большой коллектив ученых и специалистов из Института распространения электромагнитных волн, Университета в Риме, Института химии атмосферы Италии. Спустя некоторое время проект по использованию М-55 для высотных атмосферных исследований получил поддержку и у других европейских исследовательских организаций, таких, как Немецкий научно-исследовательский летный центр (ДЛР), Научно-исследовательские центры в г. Юлихе, Карлсруэ, Майнц (Германия), Лаборатория прикладных исследований Резерфорда (Великобритания), Обсерватория Ношател (Observatory of Neuchatel, Швейцария), Стокгольмский Университет (Швеция) и др.
После заключения соответствующего соглашения о научно-техническом сотрудничестве с итальянской стороной самолет М-55 «Геофизика» был существенно доработан в соответствии с требованиями ученых. Необходимо было обеспечить каждый устанавливаемый научный прибор электропитанием, обеспечить единую систему сбора и обработки информации о параметрах полета самолета для всего комплекса научного оборудования, разработать и установить разнообразные дополнительные устройства для обеспечения измерений параметров атмосферы (специальные заборники проб воздуха и т.п.). Каждый научный прибор был изготовлен и испытан для работы в негерметизи- рованных отсеках самолета при низких температурах, вибрациях и перегрузках.
Научное оборудование самолета включало спектрометры для дистанционного определения химического состава атмосферы по регистрации интенсивности поглощения солнечного излучения или собственного излучения атмосферы в диапазонах длин волн от ультрафиолетового до далекого инфракрасного, мощных и маломощных импульсных лидаров для обнаружения аэрозолей и полярных стратосферных облаков, а также комплекса аппаратуры для измерения основных метеопараметров атмосферы на различных высотах в тропосфере и нижней стратосфере.
В октябре-ноябре 1996 г. в Италии были проведены контрольно-тестовые испытания установленной на борту М-55 (RA-55204) научной аппаратуры, разработанной и изготовленной в России, в Италии, Германии, Швейцарии и других странах-участницах программы APE (Airborne Polar Experiment). Первая научная экспедиция «Геофизики» состоялась в декабре 1996 г. – январе 1997 г., когда М-55 принял участие в программе исследования атмосферы Арктики АРБ-POLECAT. Самолет базировался на аэродроме «Санта Клаус» финского города Рованиеми (Rovaniemi). Он участвовал в проведении экспериментов, во время которых изучались полярные стратосферные облака, «озоновая дыра» и гравитационные волны. В рамках этой программы исследований М-55 провел в воздухе 45 ч, получив с помощью установленной на борту научной аппаратуры уникальные данные о строении и составе нижней стратосферы над различными районами Скандинавии и арктической части территории России.
Ученые были весьма удовлетворены привлечению к своим исследованиям российского самолета М-55: ни один другой летательный аппарат в мире не способен совершать длительные полеты в стратосфере на высотах более 20 км, принимая при этом на борт до 2000 кг научной аппаратуры. Поэтому летные эксперименты с участием «Геофизики» решили продолжить.
Вторая научная экспедиция с участием М-55 проводилась в рамках программы АРЕ- THESEO в течение февраля-марта 1999 г. Эта программа получила финансовую поддержку Комиссии Европейского Сообщества по исследованиям окружающей среды, а также ряда национальных научных агентств европейских стран (Итальянское космическое Агентство, Европейский научный фонд и др.) Самолет базировался на аэродроме Виктория (Victoria) острова Махе на Сейшелах, расположенных в акватории Индийского океана у Африканского континента.