Uçakların uzaya çıkmasının önünde temel fizik kuralları ve tasarım sınırları bulunur. Deniz seviyesinden yükseldikçe havanın yoğunluğu ve basıncı düşer. Yolcu uçaklarının jet motorları çalışabilmek için yakıt, ateşleme ve hava üçlüsüne ihtiyaç duyar. Uzayda hava olmadığı için motorlar yanma işlemini gerçekleştiremez ve durdurucu stall (tutukluk) yaşanır. Bu nedenle uçaklar belirli bir irtifanın üzerinde motorlarını çalıştıramaz.
Kanatlar Yeterli Kaldırma Kuvveti Uygulayamaz
Yüksek irtifada hava yoğunluğu azaldıkça kanatların üretebildiği kaldırma kuvveti de azalır. Uçağın hızı artsa bile belirli bir yükseklikten sonra kanatlar, uçağı havada tutacak kadar kaldırma kuvveti sağlayamaz. Bu yüzden günümüz yolcu uçaklarının kanat ve motor tasarımı en fazla 12 km (yaklaşık 40 bin feet) yükseklikte uçmaya uygundur.
Concorde gibi süpersonik uçaklar daha yüksek irtifalara çıkabilse de yine atmosfer içinde kalmak zorundadır. Uzaya çıkabilecek bir uçak kanadı tasarlamak, bugünkü uçak aerodinamiğiyle mümkün değildir.
Kabin Basıncı Olmazsa Yaşamak İmkânsızdır
İnsan vücudu en fazla 3 bin metre yükseklikteki basınçta konforlu nefes alabilir. Günümüzde yolcu uçaklarının basınçlı kabin sistemi sayesinde yolcular yüksek irtifada nefes alabilir. Ancak bu sistem, motorlardan alınan hava ile çalışır. Motorlar çalışmazsa kabin basıncı sağlanamaz, uçak içi havasız kalır ve yaşamak mümkün olmaz.
Ayrıca 40 bin feet üzerindeki düşük basınç, uçak gövdesinde aşırı şişme ve dayanım sorunlarına yol açarak uçak gövde ömrünü kısaltır.
Atmosferin Koruması Olmadan Radyasyon Tehlikesi Vardır
Atmosfer, uzaydan gelen radyasyonu engeller. Uzayın sınırı sayılan 100 km yüksekliğe çıkıldığında yoğun radyasyona maruz kalınır. Uzaya çıkabilecek bir uçak tasarlasanız bile, hem gövdeyi hem de yolcuları koruyacak ek zırh sistemleri eklemeniz gerekir.