Elon Musk har ett rykte om sig att driva på kuvertet och göra djärva uttalanden. År 2002, han grundade SpaceX med avsikten att göra rymdfärder överkomliga genom helt återanvändbara raketer. I april 2014 hans företag uppnådde framgångar med den första framgångsrika återhämtningen av en Falcon 9 första etapp. Och i februari i år, hans företag lanserade framgångsrikt sin Falcon Heavy och lyckades återställa två av de tre boosters.

Men utöver Musks engagemang för återanvändbarhet, det finns också hans långsiktiga planer på att använda hans föreslagna Big Falcon Rocket (BFR) för att utforska och kolonisera Mars. Ämnet för när denna raket ska vara redo att genomföra uppskjutningar var föremål för en intervju nyligen mellan Musk och den berömda regissören Jonathon Nolan, som ägde rum på 2018 South by Southwest Conference (SXSW) i Austin, Texas.

Under intervjun, Musk upprepade sina tidigare uttalanden om att testflygningar skulle börja 2019 och en omloppsuppskjutning av hela BFR och Big Falcon Spaceship (BFS) skulle äga rum 2020. Och även om detta kan verka som en mycket optimistisk förutsägelse (något Musk är känd för) , denna tidslinje verkar inte helt osannolik med tanke på hans företags arbete med de nödvändiga komponenterna och deras framgång med återanvändbarhet.

Som Musk betonade under intervjuns gång:

"Folk har berättat för mig att mina tidslinjer historiskt sett har varit optimistiska. Så jag försöker kalibrera till viss del här. Men jag kan berätta vad jag vet för närvarande är att vi bygger det första fartyget, det första Mars- eller interplanetära skeppet, just nu, och jag tror att vi förmodligen kommer att kunna göra korta flygningar, korta sorters upp-och-ned-flyg förmodligen under första halvan av nästa år."

För att bryta ner det, BFR – tidigare känt som det interplanetära transportsystemet – består av en massiv förstastegsbooster och ett lika massivt andrasteg/rymdskepp (BFS). När rymdfarkosten väl har skjutits upp, det andra steget skulle lossna och använda sina propeller för att anta en parkeringsbana runt jorden. Det första steget skulle sedan leda sig själv tillbaka till sin startplatta, ta på en drivmedelstanker, och återgå till omloppsbana.

Drivgastankern skulle sedan ansluta till BFS och tanka den och återvända till jorden med den första etappen. BFS skulle sedan skjuta sina propeller igen och göra resan till Mars med sin nyttolast och besättning. Medan mycket av tekniken och koncepten har testats och utvecklats genom Falcon 9 och Falcon Heavy, BFR skiljer sig från allt annat SpaceX har byggt på ett antal sätt.

För en, det kommer att vara mycket större (därav smeknamnet, Big F—— Rocket), har betydligt mer dragkraft, och kunna bära en mycket större nyttolast. BFR:s specifikationer var föremål för en presentation av Musk vid den 68:e internationella astronautiska kongressen den 28 september, 2017, i Adelaide, Australien. Med titeln "Making Life  Interplanetary", hans presentation beskrev hans vision för kolonisering av Mars och presenterade en översikt över det skepp som skulle få det att hända.

Enligt Musk, BFR kommer att mäta 106 meter (348 fot) i höjd och 9 meter (30 fot) i diameter. Den kommer att bära 110 ton (~99, 700 kg) drivmedel och har en stigningsmassa på 150 ton (~ 136, 000 kg) och en returmassa på 50 ton (~45, 300 kg). Allt sagt, den kommer att kunna leverera en nyttolast på 150, 000 kg (330, 000 lb) till Low-Earth Orbit (LEO) – nästan två och en halv gånger nyttolasten för Falcon Heavy (63, 800 kg; 140, 660 lb)

"Detta är en mycket stor booster och ett skepp, ", sade Musk. "Den här lyftkraften skulle vara ungefär dubbelt så stor som en Saturn V (raketerna som skickade Apollo-astronauterna till månen). Så den kan göra 150 ton i omloppsbana och vara helt återanvändbar. Så den nyttiga nyttolasten är ungefär dubbelt så många. "

Dessutom, BFR använder en ny typ av drivmedel och tankfartyg för att tanka rymdfarkosten när den väl är i omloppsbana. Detta går utöver vad SpaceX är van vid, men företagets historia att hämta raketer och återanvända dem innebär att de tekniska utmaningarna detta inte är helt nya. Överlägset, de största utmaningarna kommer att vara kostnader och säkerhet, eftersom detta bara kommer att vara den andra återanvändbara andrastegsrymdfarkosten i historien – den första är NASAs rymdfärja.

När det gäller kostnader, rymdfärjans programmet ger en ganska bra inblick i vad Musk och hans företag kommer att möta under de kommande åren. Enligt uppskattningar som sammanställdes 2010 (kort innan rymdfärjan togs i pension), programmet kostade totalt cirka 210 miljarder dollar. Mycket av dessa kostnader berodde på underhåll mellan uppskjutningar och kostnaderna för drivmedel, som kommer att behöva hållas lågt för att BFR ska vara ekonomiskt lönsamt.

Ta upp frågan om kostnader, Musk betonade återigen hur återanvändbarhet kommer att vara nyckeln:

"Vad är fantastiskt med det här fartyget, förutsatt att vi kan få fullständig och snabb återanvändbarhet att fungera, är att vi kan minska marginalkostnaden per flygning dramatiskt, i storleksordningar jämfört med var det är idag. Denna fråga om återanvändning är så grundläggande för raketer, det är det grundläggande genombrottet som behövs."

Som ett exempel, Musk jämförde kostnaden för att hyra en 747:a med full last (cirka 500 USD, 000) och flyger från Kalifornien till Australien för att köpa ett enmotorigt turbopropplan, - som skulle löpa cirka 1,5 miljoner dollar och inte ens kan nå Australien. Kortfattat, BFR förlitar sig på principen att det kostar mindre för ett helt återanvändbart stort rymdskepp att göra en lång resa som den gör för att skjuta upp en enda raket på en kort resa som aldrig skulle återvända.

"En BFR-flygning kommer faktiskt att kosta mindre än vår Falcon 1-flygning gjorde, ", sa han. "Det var ungefär en marginalkostnad på 5 eller 6 miljoner dollar per flygning. Vi är övertygade om att BFR kommer att vara mindre än så. Det är djupt, och det är det som kommer att möjliggöra integrationen av en permanent bas på månen och en stad på Mars. Och det är motsvarigheten till som Union Pacific Railroad, eller att ha fartyg som snabbt kan korsa haven."

Utöver tillverknings- och renoveringskostnader, BFR kommer också att behöva ha ett oklanderligt säkerhetsresultat om SpaceX ska ha ett hopp om att tjäna pengar på det. I det här avseendet, SpaceX hoppas kunna följa en utvecklingsprocess som liknar vad de gjorde med Falcon 9. Innan man utför fullständiga lanseringstester för att se om den första etappen av raketen säkert skulle kunna ta sig till en bana och sedan hämtas, företaget genomförde korta humletest med deras "Grasshopper"-raket.

Enligt tidslinjen som Musk erbjöd på 2018 SXSW, företaget kommer att använda rymdskeppet som för närvarande byggs för att genomföra suborbitala tester så snart som 2019. Orbital lanserar, som kan inkludera både boostern och rymdskeppet, förväntas ske 2020. För närvarande, Musks tidigare uttalanden om att BFR:s första flygning skulle äga rum 2022 och den första bemannade flygningen 2024 verkar fortfarande pågå.

För jämförelse, Space Launch System (SLS) – som är NASA:s föreslagna sätt att ta sig till Mars – är planerad att genomföra sin första uppskjutning även 2019. Känd som Exploration Mission 1 (EM-1), denna uppskjutning kommer att innebära att en obemannad Orion-kapsel skickas på en resa runt månen. EM-2, där en bemannad Orion-kapsel kommer att dela den första modulen av Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G, tidigare Deep Space Gateway) till månens omloppsbana, kommer att äga rum 2022.

De efterföljande uppdragen kommer att bestå av fler moduler som levereras till månbanan för att slutföra konstruktionen av LOP-G, samt Deep Space Transport (DST). Den första interplanetära resan till Mars, Utforskningsuppdrag 11 (EM-11), kommer inte att äga rum förrän 2033. Så om man ska tro Musks tidslinjer, SpaceX kommer att slå NASA till Mars, både när det gäller obemannade och bemannade uppdrag.

När det gäller vem som kommer att möjliggöra en permanent vistelse på både månen och Mars, det återstår att se. Och som Musk betonade, han hoppas att genom att visa att det är möjligt att skapa ett interplanetärt rymdskepp, byråer och organisationer över hela planeten kommer att mobiliseras för att göra detsamma. Så vitt vi vet, skapandet av BFR skulle kunna möjliggöra skapandet av en hel flotta av interplanetära transportsystem.