Воздух разрежен, меньше сопротивление, но в то же время его достаточно для функционирования двигателя.
Если выше - двигатель будет срываться из-за недостатка воздуха, а ниже - больше топлива будет требоваться на на сопротивление воздуху.
Самолеты Конкорд летали со сверхзвуковыми скоростями на высоте 15-18 км. Воздух на этой высоте еще более разрежен, но т.к. скорость самолета намного выше, за единицу времени в двигатель поступает достаточно кислорода.