Для начала давайте установим границы космоса. Международная авиационная федерация установила планку на высоте в 100 километров. Европейское космическое агентство считает границей космоса высоту в 118 км, а NASA - в 122 километра.
На сегодняшний день рекорд высоты для самолета с турбореактивным двигателем составляет 37 650 метров. Он был поставлен 21 августа 1977 года на советском МиГ-25М - экспериментальной модификации, которая в серию не пошла.
Если мы хотим взлететь выше, то тут же сталкиваемся с проблемой - разреженность воздуха.
Для работы турбореактивному двигателю необходим окислитель - кислород, который забирается из окружающего воздуха. Если кислорода будет недостаточно, то двигатель не сможет работать - топливо попросту перестанет воспламеняться.
Гипотетически мы могли бы установить на самолет ракетный двигатель - это, фактически, все тот же реактивный двигатель, который питается топливом с уже подмешанным к нему окислителем. Но тогда топливо будет занимать гораздо больший объем, нам потребуются топливные баки большего объема, да и самого топлива больше. В результате это приведет к увеличению массы самолета настолько, что он даже взлететь не сможет.
Но представим, что проблему мы решить смогли - нашему самолету больше не нужен забирать кислород из окружающего пространства и с массой самолета все в порядке.
Тогда мы сталкиваемся с новой проблемой - в условиях разреженного воздуха крылья самолета перестают справляться со своей задачей. Крыло разрезает поток воздуха таким образом, что под крылом создается зона повышенного давления, а над крылом - пониженного. Благодаря этому самолет и летит. Фактически, он скользит по потоку воздуха.
С ростом высоты атмосфера становится все более разреженной, а значит, плотность воздуха уменьшается. Площади крыльев становится недостаточно, чтобы обеспечивать полет самолета. Теперь нам нужно увеличивать размах крыльев, чтобы подниматься все выше и выше.
И снова, это ведет к утяжелению конструкции, а также снижению ее прочности.
Таким образом, снабдив самолет ракетными двигателями и увеличив его размах крыльев во много раз, при условии, что каким-то магическим образом, такой самолет не развалится и не окажется слишком тяжелым, мы смогли бы долететь на нем до границы космоса.