Ya hay una respuesta muy buena y aceptada, así que la mía es solo para agregar diversión.
Una forma muy interesante de visualizar esto es www.flightconnections.com. Es un mapa interactivo que muestra todos los vuelos directos programados regularmente. Si haces clic en Ciudad del Cabo, puedes ver que no hay vuelos a Australia y que lo más lejos al oeste que puedes llegar es Hong Kong.
Ahora, ¿por qué es eso?
Casi todas las aerolíneas operan un sistema de "hub and spoke". Eso significa que hay un (o varios) aeropuerto(s) "central(es)" que es casa de la aerolínea y que sirve vuelos individuales a todos los demás destinos. Entonces, casi todas las rutas de A a B tendrán una escala en un hub, por lo que vuelas de A a Hub a B (a menos que A o B sean un Hub en sí mismos). La razón es simple: permite a la aerolínea atender a un gran número de combinaciones de ciudades con un número relativamente pequeño de vuelos directos. Si quisieras atender a 100 ciudades con todas las combinaciones posibles, necesitarías 4950 vuelos diferentes. Con un sistema de hub and spoke solo necesitas 99. El hub también permite a la aerolínea poner toda la infraestructura en un solo lugar, ya que cada avión llega al hub después de cada segundo vuelo.
Volviendo a tu ejemplo específico. Ni Ciudad del Cabo ni Melbourne son hubs, por lo que necesitarías una aerolínea que tenga un hub diferente y sirva ambos aeropuertos. De nuevo, flightconnections.com puede ilustrar fácilmente eso si ingresas ambos aeropuertos. Resulta que las únicas aerolíneas que hacen esto son Emirates (Dubái), Qatar (Doha) y Cathay Pacific (Hong Kong). Entonces, esas son tus únicas opciones con una sola escala.
Suele ser más fácil si utilizas un hub "en la región", pero desafortunadamente South African (Johannesburgo) no sirve Melbourne y Qantas (Sídney) no sirve Ciudad del Cabo.
Nota aparte: Mirando el mapa también se explica por qué algunos países de Oriente Medio relativamente pequeños tienen aerolíneas enormemente grandes (Emirates, Qatar, Etihad, ..) Es geografía básica: con un hub en Medio Oriente, puedes conectar todos los continentes y la gran mayoría de las principales ciudades del mundo con una sola escala. Emirates, por ejemplo, solo opera los aviones más grandes: Boeing 777 y Airbus A380. Solo una pequeña fracción de sus pasajeros realmente viajan desde/hacia Dubái.
