right|thumb|Porovnanie rôznych veľkých kozmických nosičov Nosná raketa alebo kozmický nosič je dopravný prostriedok poháňaný raketovými motormi a určený na vynášanie užitočných nákladov (umelých družíc, kozmických sond, kozmických lodí, kozmických staníc) do kozmického priestoru. V drvivej väčšine prípadov štartuje z kozmodrómu.

Po technickej stránke predstavuje nosná raketa jednostupňovú alebo viacstupňovú raketu. Väčšinou sú tieto dopravné prostriedky určené na jedno použitie, niektoré časti nosiča môžu byť viacnásobne použiteľné (napr. kozmický raketoplán), prvý stupeň alebo arodynamický kryt. Aby nosná raketa mohla dopraviť užitočný náklad na obežnú dráhu, musí dosiahnuť minimálne prvú kozmickú rýchlosť a určitú minimálnu výšku nad hustými vrstvami atmosféry (v zásade aspoň 120 –  nad povrchom).

Niektoré kozmické dopravné prostriedky sú na pomedzí medzi raketou a kozmickou loďou. Patria sem americký raketoplán alebo loď Starship.

Dejiny Väčšina prvých nosných rakiet vyvinutých v druhej polovici päťdesiatych rokov 20. storočia bola odvodená od vojenských balistických rakiet, najmä medzikontinentálnych. Výnimkou vtedy bola iba nosná raketa Vanguard, ktorá bola vyvíjaná na vynesenie amerických vedeckých družíc rovnakého mena v rámci Medzinárodného geofyzikálneho roku 1957 – 1958.

Až v šesťdesiatych rokoch boli vyvíjané nosiče, ktoré neboli odvodené od vojenských rakiet (napr. Proton v ZSSR, Diamant vo Francúzsku, Scout v USA). Napriek tomu však boli vyvíjané firmami, ktoré mali skúsenosti so stavbou vojenských balistických rakiet a ich vývoj bol väčšinou financovaný z prostriedkov určených na obranu.

V osemdesiatych rokoch 20. storočia začali prenikať na toto pole aj komerčné organizácie, najmä v súvislosti s rastúcimi požiadavkami na vypúšťanie stacionárnych telekomunikačných družíc.

V súčasnosti disponuje vlastnými nosnými prostriedkami 9 štátov sveta (Spojené kráľovstvo svoj vlastný program po jednom úspešnom štarte ukončila) a jedna nadnárodná organizácia (ESA) a ďalšie krajiny svoje nosné prostriedky vyvíjajú. Prehľad je uvedený v nasledujúcej tabuľke:

Popis Všetky rakety sú vysoké a štíhle zariadenia, aby kládli nízky aerodynamický odpor v dobe, kým prelietavajú hustejšími časťami zemskej atmosféry. Niektoré nosné rakety sa smerom nahor zužujú, iné si zachovávajú v celej výške rovnaký priemer. Náklad je umiestnený takmer vo všetkých prípadoch na vrchole rakety, výnimočne môže byť na jej boku, pričom ale musí byť aerodynamicky tvarovaný. Na vrchole rakety je umiestnený náklad takmer vždy pod aerodynamickým krytom. Výnimku predstavujú len niektoré aerodynamicky tvarované kozmické lode, pretože tie kryt nepotrebujú. Aerodynamický kryt môže byť oproti raketovému stupňu pod ním aj mierne širší, aby poňal aj rozmernejší náklad, než je priemer rakety. Spodná časť rakety obsahuje raketové motory, ktorých počet sa v závislosti od typu líši od jedného až po desiatky.

Väčšina nosných rakiet sa skladá z viacerých raketových stupňov. Tie môžu byť umiestnené buď jeden nad druhým, alebo paralelne s prvým stupňom, okolo ktorého sú symetricky rozmiestnené v párnom počte. V druhom prípade sa niekedy nehovorí o prvom stupni, ale o bočných stupňoch, kým druhý stupeň je označovaný ako centrálny. Stupne umiestnené nad sebou spájajú medzistupňové konštrukcie – adaptéry. Tie spájajú aj posledný stupeň s vynášaným nákladom. Stupne sa číslujú oddola smerom nahor v poradí, v akom ich raketa počas letu odhadzuje. Odhadzovanie stupňov slúži na to, aby raketa so sebou neniesla zbytočnú hmotnosť prázdnych nádrží. Z toho istého dôvodu odpadne počas letu vo vysokých vrstvách atmosféry aj aerodynamický kryt. Väčšinu objemu rakety v okamihu štartu zaberá palivo a jeho okysličovadlo.

Jedna raketa je schopná vyniesť od jedného po desiatky nákladov, v prípade viacerých nákladov však ich požadovaná cieľová dráha musí byť vzájomne relatívne podobná.

Nosnosť rakety je hmotnosť, ktorú vynesie na určitý typ dráhy. Čím vyššia je požadovaná dráha, tým nižšia je nosnosť danej rakety. Na nízku obežnú dráhu mávajú rakety vyššiu nosnosť ako na napr. geostacionárnu dráhu.

Pre prípad závažnej havárie, pri ktorej by hrozil dopad rakety do obývaných oblastí, sú vybavené autodeštrukčným systémom.

Prípravy na let Rakety sú od výrobcov alebo prevádzkovateľov prepravené na kozmodróm, z ktorého majú štartovať. Viacstupňové rakety prídu vo forme jednotlivých raketových stupňov. Pokiaľ sú raketové stupne na tuhé pohonné hmoty, môžu prísť na kozmodróm už naplnené palivom. Stupne na kvapalné pohonné hmoty sa vždy privážajú prázdne.

Keď je raketa na mieste a v polohe vhodnej pre štart, zaujíma tzv. palebné postavenie. Raketové stupne sa takmer nikdy neskladajú do kompletnej rakety a nenakladá sa na ne náklad priamo v palebnom postavení. Spájanie, tzv. integrácia raketových stupňov, prebieha v montážnom hangári. Z hangáru sa potom raketa prepraví na štartovací komplex buď vo vodorovnej, alebo zvislej polohe. V prvom prípade sa vztýči priamo na štartovacom komplexe.

Vedľa rakety v palebnom postavení sa nachádza tzv. obslužná veža. Umožňuje technikom prístup k rakete vo viacerých výškových úrovniach. Raketa je s obslužnou vežou pred letom prepájaná káblami a hadicami, cez ktoré sa jej dodáva elektrická energia a tankuje sa do nej kvapalné palivo. Pokiaľ je palivo podchladené, tzn. má oveľa nižšiu teplotu ako okolité prostredie, v rakete sa navzdory jej tepelnej izolácii pomaly zahrieva a odparuje. Raketa musí odparené palivo vypúšťať a chýbajúce palivo sa do nej musí neustále dotankovávať, až do doby zhruba niekoľko desiatok sekúnd pred štartom.

Niektoré kvapalinové rakety, najmä nových typov, v rámci predštartovných príprav absolvujú test zvaný statický zážih. Pri nich sa ich motory zapaľujú na príliš nízky výkon na to, aby sa raketa odpútala od Zeme, a testuje sa ich funkcia. Pri statickom zážihu, rovnako ako pri záverečných prípravách na reálny štart, je okolie rampy do vzdialenosti niekoľko km evakuované. Deje sa tak z dôvodu rizika explózie kvapalných hmôt.

Pred štartom rakety prebieha rozlične dlhé záverečné odpočítavanie, ktoré býva plánovane aj neplánovane prerušované. Odpočítavanie musí dobehnúť k nule v rámci štartovacieho okna. Tzv. strelecký sektor kozmodrómu, oblasť, nad ktorou bude raketa zvlášť v prvých fázach letu prelietať, sa evakuuje a zabezpečí sa, aby sa v ňom nenachádzali lietadlá ani lode.

Predštartovné prípravy ovládajú a na diaľku kontrolujú početní technici.

Štart

V okamihu zapálenia motorov raketa produkuje silné zvukové detonácie a jej rozžeravené spaliny začnú vysokou rýchlosťou prúdiť pod rampu, ktorá musí byť uspôsobená na to, aby to ustála a aby odrazené zvukové vlny raketu nepoškodili. Štart je okamih, kedy sa synchronizovane deje niekoľko vecí - okrem zapálenia motorov alebo ich zvýšenia na pracovný výkon sa musia uvoľniť pyrotechnické patróny, ktoré raketu pútajú k štartovaciemu stolu. Vtedy alebo v nasledujúcich okamihoch sa tiež odpájajú všetky spojenia medzi ňou a obslužnou vežou. Obslužná veža sa niekedy pri štarte sklápa.

Raketa sa spočiatku pohybuje relatívne pomaly a vzlietnuť o vlastnú výšku jej trvá niekoľko sekúnd. Prvé desiatky metrov absolvuje letom kolmo nahor, potom sa ale začína pomaly preklápať do vodorovnej polohy. Okrem dosiahnutia cieľovej výšky je totiž pre úspešnosť misie veľmi dôležité nabrať únikovú rýchlosť v horizontálnom smere. Kvôli nerovnomernosti horenia a turbulenciám atmosféry sa náklad počas štartu otriasa. Ako raketa rýchlym spaľovaním paliva prudko znižuje svoju hmotnosť, aj v prípade, že nemení ťah svojim motorov, letí čoraz rýchlejšie, pretože motory dvíhajú čoraz nižšiu váhu. To na náklad a prípadnú posádku na palube vynášanej kozmickej lode pôsobí vo forme preťaženia. Rakety vynášajúce náklad bez ľudskej posádky (a iných živých tvorov) môžu štartovať s vyšším zrýchlením a tým vnikajúcim preťažením, ktoré ale musí byť v medziach únosnosti nákladu.

Ako prvé sa oddeľujú bočné raketové stupne, pokiaľ ich raketa má. Ak sú stupne pod sebou, existujú dve možnosti, ako ich odpojiť: buď sa najprv prvý stupeň vypne, odhodí a až potom sa zapáli druhý stupeň, alebo sa druhý stupeň zapáli ešte počas horenia toho prvého.

Štart rakety na suborbitálnu dráhu je proces, ktorý trvá iba niekoľko minút. Počas nich stúpne rýchlosť rakety z 0 km/s na cca 8 km/s.

Znovupoužiteľnosť

Rakety používané v prvých dvoch desaťročiach kozmonautiky slúžili iba na jediný let, v priebehu ktorého boli zničené. Jedným z dôvodom bolo, že sa vývojovo odvodzovali od vojenských rakiet, ktoré predpokladali explóziu nákladu v cieli a tým aj deštrukciu jeho rakety. Druhým dôvodom je technologická náročnosť zachraňovania týchto telies vzhľadom na ich veľkú výšku a rýchlosť, pri ktorej prestanú byť potrebné. Po spálení paliva preto časti kozmických rakiet plánovane dopadali na zemský povrch (väčšinou na neobývané oblasti alebo do oceánu), zhoreli v atmosfére, alebo zostávali na obežnej dráhe, na ktorú vyniesli aj svoj náklad. Obzvlášť posledný prípad bol z hľadiska kozmonautiky nežiaduci, pretože tak vznikal kozmický odpad.

Vzhľadom na vysoké náklady na štart takýchto rakiet aj nízku frekvenciu štartov z dôvodu nutnosti vyrábať od nuly stále nové a nové rakety sa už rok po vynesení prvého nákladu na orbitu začalo uvažovať o ich znovupoužiteľnosti. Prvým, čiastočne znovupoužiteľným operatívne nasadeným prostriedkom, bol americký raketoplán. Jeho bočné stupne po spálení paliva pristávali na padákoch na morskej hladine, odkiaľ ich vylovili lode. Z časti raketoplánu, ktorá je analógiou centrálneho stupňa, sa zachraňovali aspoň motory tým, že absolvovali celý kozmický let na družicovom stupni raketoplánu a ten s nimi potom pristál.

Ku koncu programu raketoplánov začala súkromná vesmírna spoločnosť SpaceX vyvíjať znovupoužiteľné rakety, ktoré by dokázali pristáť na súš. Zabránilo by sa tým ich kontamináciou korozívnou morskou vodou. Tieto rakety si ponechávali časť svojho paliva, ktoré potom používali na spomalenie svojho pádu a dobrzdenie nad pristávacou plochou. Spoločnosť vyvinula raketu Falcon 9 schopnú pristáť na kozmodróme, z ktorého štartovala, alebo na plávajúcej morskej plošine bez kontaktu s vodou. Neskôr vznikli aj ďalšie znovupoužiteľné rakety a ich podiel stále stúpa.

Najväčšie rakety Najvyššou raketou, aká bola kedy nasadená na operačné lety, je dnes už vyradená americká trojstupňová raketa Saturn V. V programe Apollo slúžila na udelenie impulzu pilotovaným kozmickým lodiam k Mesiacu. Pre návrat Američanom na Mesiac sa vyvinula raketa Space Launch System (SLS), ktorá je druhou najvyššou používanou raketou sveta a najvyššou aktuálne používanou raketou sveta. Ďalším vývojom sa mala stať ešte vyššou než Saturn V, ale jej vývoj bol zastavený.

Vo vývoji spoločnosti SpaceX je komplex Superheavy Starship. Táto dvojstupňová raketa je najvyššou, najhmotnejšou a najvýkonnejšou existujúcou raketou všetkých čias. Zatiaľ však prebiehajú iba jej testovacie suborbitálne lety a nevypúšťa plnohodnotný náklad.

Prvé úspešné použitie vlastných nosných rakiet

Štát Dátum Nosná raketa Kozmodróm Družica ZSSR 3. október 1957 Sputnik Bajkonur Sputnik 1 USA 31. január 1958 Juno I (Jupiter-C) Cape Canaveral Explorer 1 Francúzsko 26. november 1965 Diamant A Hammaguir Astérix 1 Japonsko 11. február 1970 Lambda 4S Kagošima Ohsumi (Ósumi) Čína 24. apríl 1970 Čchang Čeng CZ-1 Ťiou-čchüan DFH-1 Spojené kráľovstvo 28. október 1971 Black Arrow Woomera Prospero X-3 ESA 24. december 1979 Ariane 1 Kourou CAT-1 India 18. júl 1980 SLV-03 Šríharikota Rohini 1 Izrael 19. september 1988 Šavit Palmachim Ofek 1 Irán 2. február 2009 Safir 2 Semnan Omid Severná Kórea 12. december 2012 Unha 3 Sohae Kwangmjongsong 3-2

Zoznam základných typov nosných rakiet