Mellan 1969 och 1972, en ny typ av arkeologisk plats skapades. För första gången, mänskliga kroppar och den teknik som behövs för att upprätthålla dem förändrade landskapet i en annan värld. Astronauterna från de sex Apollo-uppdragen lämnade en svit av artefakter från rymdåldern efter sig på månens yta. Och inte bara det:uppdragen förde till månen nya sorters skuggor, gjutna av maskiner och kroppar och flaggor och rovers, i ett samspel av rörelse och stillhet.

På jorden, levande varelsers rörelse, miljöns förändring, både naturliga och kulturella; och vädret, som blockerar solljus i olika grader, gör skuggor mycket dynamiska. Månskuggor, dock, är mer passiva på mänskliga tidsskalor, deras rörelse identisk med solens gång över ytan varannan vecka.

Apollo-uppdragen förde med sig skuggor som inte var så passiva. Skuggornas hastighet var olika, beroende på vilken aktivitet som utförs, och var mycket snabbare än dagens långsamma gång. Vissa skuggor var helt svarta och några var spetsiga och texturerade, reflekterar nätet på de paraplyformade antennerna.

De korsade och avkorsade med solens vinkel och astronauternas rörelser runt de små landskapen som utgjorde deras månupplevelse. Skuggorna fångades och frystes i många fotografier av Apollo-uppdragen; på dessa bilder, de blev en annan typ av artefakter.

Och så återstod några skuggor, att aldrig återvända, och andra stannade kvar för att sväljas av månnatten och dyka upp i dagen igen. Skuggorna av de kvarlämnade objekten – nedstigningsmoduler, rovers, kameror och annan utrustning – kommer att fortsätta att kastas över månens yta tills de förfaller i tiotals, hundratals eller tusentals år. Objekten rör sig inte, men deras skuggor omger dem i daglig hängivenhet, solur utan uppdrag.

Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), lanserades 2009, använde skuggorna för att upptäcka närvaron av dessa föräldralösa föremål av materiell kultur. Vi har kunnat få bilder av Tranquility Base, och de andra landningsplatserna, från satelliten som flyger över. Den berömda Apollo 11-flaggan, planterades i juli 1969, står tyvärr inte längre, antagligen välte när uppstigningsmodulen lyfte och blåste damm över hela dammdetektorexperimentet - en liten kub gjord av solpaneler designad av den australiensiska rymdforskaren professor Brian O'Brien.

I min strävan efter innebörden av månskuggor, Jag var först tvungen att undersöka vad en skugga egentligen var för något. Det var inte en siluett, som är den mörka konturen av ett föremål, vanligtvis mot en ljus bakgrund. Det är inte heller en reflektion, där ett föremål kastar tillbaka ljus för att skapa en motbild. Det är inte albedo, vilket är mängden ljus en yta absorberar. (Ju mer ljus absorberas, ju mörkare ytan ser ut.)

När vi tittar på månen från jorden, mycket av skillnaden i ljusa och mörka områden beror på albedo snarare än skuggor. Det var Sir Isaac Newton, på 1600-talet, som slog fast att mörker inte var en positiv kraft som ljus, och skuggor orsakades av frånvaron av ljus.

Sedan finns det chiaroscuro, betyder kontrasterna mellan ljus och skuggor – som används av konstnärer för att skapa tredimensionella effekter på tvådimensionella plana ytor. Chiaroscuro förekommer inte bara på duken heller:vi använder skuggor i djupuppfattning i vardagen. Skuggorna i sig är 2D-representationer av 3D-objekt.

När jag bläddrade igenom Apollo-bilder i NASA:s onlinearkiv, Jag noterade de många skuggastronauterna med långsträckta ben, närvarande men ändå frånvarande i fotografierna de tog för publiken på jorden. De verkade så ensamma och tysta; och jag blev påmind om en välkänd serie målningar av konstnären Giorgio de Chirico.

Omkring 1910, han började arbeta med ett tema där skuggor var framträdande. Målningarna var ofta av tomma torg med statyer, torn och välvda byggnadsfasader. Skuggorna var skarpa och långsträckta och verkade i strid med ljusets styrka. Han använde inte skuggorna för att skapa djup, men att undergräva konventionerna om "perspektivillusionism".

Mer än den fysiska uppfattningen, skuggor är mycket symboliska. De representerar melankoli, förtigande och sekretess. De symboliserar döden och själen, det övernaturliga, drömmar och spöken, undervärlden, kyla och vila på en varm dag.

Skuggor är synliga men inte påtagliga. Deras disposition varierar med ljuskällornas vinkel. Jag undrade om skuggor hade varit en faktor för att överväga de estetiska värdena för kulturarv på jorden.

Mina sökningar i olika länders arvsregister gav inte mycket. Vanligtvis betraktades skuggor som en del av den byggda miljön, och deras effekter karakteriserades mestadels i negativa termer, eftersom skuggor från nyare byggnader kan påverka uppfattningen av ett arvsdrag på en äldre byggnad.

Det fanns två undantag jag hittade på världsarvslistan. Båda hänvisade till skuggor som kastats av befästa stadsmurar. Dessa skuggor skapade en känsla av tillhörighet och skydd för de samhällen som lever inom dem. Så det fanns en del prejudikat för att betrakta skuggor som en del av strukturen och den kulturella betydelsen av ett kulturarv.

En nedstigning i mörkret

Det är den 21 juli 1969. Neil Armstrong tar sig nedför stegen från Apollo 11:s landningsmodul. När han sätter sin fot på månen, han uttalar ord som sedan har blivit odödliga. Men han säger också något annat. "Det är ganska mörkt här i skuggan och lite svårt för mig att se att jag har bra fotfäste."

Han hade sjunkit ner i något som månen aldrig hade sett förut:skuggan som kastades av ett bemannat fordon, landningsmodulen. Skuggor skulle spela en stor roll i månuppdraget.

Att landa örnen på ett säkert sätt innebar att lära sig att tolka vad skuggorna sa om ojämnheten i terrängen. Armstrong och Buzz Aldrin var tvungna att utföra sitt vetenskapliga arbete i dessa ovanliga skuggor, vilket ofta gjorde delar av utrustning som föll i sitt djupa svarta osynliga. Men skuggorna var också föremål för utredning. De bedömde temperaturförändringar inom dem. De observerade effekterna av skuggor på synlighet.

En av de första sakerna astronauterna gjorde var att göra observationer om deras stövlars inverkan på månregoliten, det torra stoftet och den krossade stenen som täcker månens yta. Åsarna i sulorna, bilder som har reproducerats otaliga gånger, var i själva verket ett experiment:kontrasten mellan ljuset och skuggan i åsarna var ett sätt att mäta dammets reflektansegenskaper, och vinklarna tillät beräkning av djupet till vilket astronauterna sjönk in i den. Armstrong kommenterade:"Det fäster i fina lager som pulveriserat kol på sulan och sidorna av mina stövlar. Jag går bara i en liten bråkdel av en tum, kanske en åttondels tum, men jag kan se fotspåren av mina stövlar och slitbanorna i böterna, sandiga partiklar."

Under loppet av ytuppdraget, astronauterna tog över 600 bilder och filmer. På dessa bilder ser vi de långa skuggorna som kastas av solens och jordens ljus runt astronauterna, landningsmodulen, flagga och andra föremål.

Dispositionen av skuggorna utgör en del av samlingen av konspirationsteorier som hävdar att månlandningarna var förfalskade. Det hävdas att vinklarna på skuggorna är meningslösa och orsakas av ljuset i en filmstudio, där skådespelare lurade om att låtsas vara i låg gravitation. Detta påminner mig mycket om de kontraintuitiva skuggorna i de Chiricos målningar.

Människor med mycket större kunskap än jag har avfärdat teorierna, men jag tror att det finns en annan aspekt av skuggkonspirationerna. Skuggor döljer och fördunklar; de skapar illusioner genom att förvränga höjd och proportioner, men månkonspirationsteoretiker tittar på skuggor för att avslöja sanningen. I Platons berömda allegori om grottan, fångar känner bara till världen genom skuggorna som kastas på grottväggen av människor och föremål som rör sig bakom dem. Skuggorna är en ofullkomlig och förvrängd reflektion av objektens verkliga form. I sina egna sinnen, konspirationsteoretikerna är som den förrymde fången som kommer ut ur grottan för att uppfatta den sanna orsaken till skuggorna.

Skuggorna är tecken som kan läsas, och LRO använde dem för att lokalisera de sex Apollo-landningsplatserna. kretsar så nära som 50 kilometer från ytan, den kunde se skuggorna som kastades av landningsmodulerna, instrumentpaket och även flaggorna. Astronauttraverserna och roverspåren från Apollo 15–17 var synliga som mörka vickor, som en insekts grävningar i trädbarken.

Det finns ingen tvekan i mitt sinne, trots deras immateriella, tillfällig natur, att Apollo-skuggorna är en betydande del av platsernas struktur och av deras kulturella betydelse. Även om de övergivits av människor, skuggorna betyder att platserna inte är stilla. De har ändrat temperaturen och ljusmiljön som fanns i landskapet före landningarna.

Det är deras skillnad från jordiska skuggor som gör dem betydelsefulla; de är skuggorna av människor och mänskliga artefakter i ljuset av en annan värld, och de ger nya geometrier och texturer till månskuggtopografi.

Rymdarkeologen Beth Laura O'Leary och hennes team från Lunar Legacy Project har redan katalogiserat artefakterna vid Tranquility Base; Jag skulle vilja göra en katalog över skuggorna. Det är inte bara hårdvaran och relationerna mellan objekt på Apollo-platserna som kan skadas av slarvigt besök. Den chiaroscuro som skapades av dessa första människors handlingar kunde också förstöras.

De skuggor jag tycker är mest övertygande, fastän, är skuggselfies av frånvarande astronauter som förföljer på sina långa ben över regoliten, kameran höjd till deras visir. De känns som Sigmund Freuds kusliga dubbel- eller dubbelgångare, mänsklig men inte riktigt.

De är tysta, ensam och melankolisk, som om Tranquility Base vore ett stadstorg i en målning från de Chirico. Men det finns också ett slags lugn.

Skuggan av gruvdrift

Under några decennier, månplatserna var säkra från störningar. Men nu vill alla tillbaka till månen. Avstånd kommer inte längre att skydda månens arv, om vi tycker att det är värt att skydda. Det handlar inte längre om vetenskap eller prestige, antingen, i en era när rikedom är drivkraften bakom rymdutforskning. Månen har resurser som entreprenörer på jorden skulle vilja komma åt.

Dessa inkluderar sällsynta jordartsmetaller, som yttrium och ytterbium, som används i laser, datorer, mobiltelefoner och bilbatterier; helium-3, som kan användas som ett rent kärnbränsle, och många andra, som vatten, som skulle kunna användas för att upprätthålla en bosättning på månen i det som kallas In Situ Resource Utnyttjande.

Vattenisen gömd i de permanent skuggade polarkratrarna är en resurs som kan användas för att tillverka bränsle, såväl som för boende. Människor kommer att analysera skugglandskapet för att hitta resurser för framtida industri.

Privata företag har etablerats för att driva mån- och asteroidbrytning. Länder som USA och Luxemburg har infört lagstiftning för att stödja kommersiella satsningar på månen och i asteroidbältet. Folk verkar acceptera att industri på månen inte är en fråga om om längre, men när . Och när det händer, det kommer att finnas en hel del slipmedel, självhäftande och frätande måndamm rördes upp när raketer och rovers kommer och går. Månarvets framtid är i fara.

Mina år av arbete i den terrestra gruvindustrin har plötsligt blivit relevanta för framtiden för rymdutforskning. Jag tror att gruvföretag utanför jorden förbiser några kritiska processer.

Att störa månens yta på industriell nivå kan ha en negativ inverkan på dess kulturella betydelse för hela jordens befolkning. Detta är till och med innan du överväger möjliga skador på månlandningsplatserna i många nationer. Det finns ett akut behov av att utveckla ett ramverk för miljöledning för rymden, och kulturarvet måste vara en del av detta. Rymdarkeologer har en viktig roll att spela i nästa fas av mänskligt engagemang i solsystemet.

Det finns otaliga tekniska problem som måste lösas för att få en livskraftig månindustri, men det finns en stor som påverkar allt vi kan göra på månen. Apollo-astronauterna upptäckte att måndamm fastnade på dem och inte skulle lossna. Det täppte till deras utrustningstätningar och gjorde att mekanisk utrustning slutade fungera korrekt. Den täckte instrumentytorna så att de inte kunde läsas – och det var efter bara några dagar. Vi tänker på astronauterna i bländande vita rymddräkter, men de hamnade täckta av smuts, ungefär som en arkeolog i skyttegravarna.

Dammet innehåller små, skarpa spicules av obsidian, ett naturligt glas, som är väldigt slitande. Det är också elektrostatiskt laddat från konstant bombardement med solpartiklar och kosmiska strålar – det finns lite atmosfär som skyddar ytan, som vi har på jorden. Detta gör den mycket vidhäftande.

Med rymdfarkoster som transporterar utrustning, personal och kommersiella produkter mellan månen och jorden, det kommer att blåsa runt mycket damm. Om lösningar inte hittas för att kontrollera det, det är till och med möjligt att det kommer att blåsas upp i månens omloppsbana och skapa ett dammmoln runt månen. Detta är ett kritiskt problem att lösa innan någon industriell aktivitet äger rum. John Young, Apollo 16-befälhavaren 1972, sa, "Damm är det främsta problemet när det gäller att återvända till månen."

Naturligtvis har dammproblemet upptagit sinnena hos forskare som arbetar med månbrytningssystem en hel del. Förslag för att mildra dammskador inkluderar att bygga sprängväggar för att begränsa det, smälta samman dammet i landningsplattor så att raketstarter och landningar inte blåser runt det, och skapa material som stöter bort det.

Vissa av dessa förslag kommer också att minimera dammnötningsskador på historiska månfarkoster. Detta är ett sällsynt tillfälle där forskningen som behövs för att utveckla månens resurser också hjälper oss att skydda några av de viktigaste platserna på 1900-talet. Så det finns ett visst hopp om att vi kan säkerställa att den tidiga historien om mänsklig anpassning till rymdmiljöer inte raderas.

Detta lämnar fortfarande den större frågan. Hur är det med månen själv? Hur kommer människor att känna om de tittar på månen på natthimlen, och vet att det bryts framför deras ögon? Månen är en universell kulturell symbol som förenar oss från de tidigaste mänskliga förfäderna för miljoner år sedan in i mänsklighetens djupa framtid.

Än så länge, alla månuppdrag har varit småskaliga och vetenskapliga. Närvaron av mänskliga platser, som vi inte kan se från jorden ens med de mest kraftfulla teleskopen, har inte minskat det immateriella arvet av människors tro och drömmar. Men det kan vara annorlunda när vi vet att privata företag tjänar på att gräva upp månen.

Bingham Canyon koppargruva, ägs av Rio Tinto och ligger i Utah, är den största dagbrottsgruvan i världen. Den har varit i produktion sedan 1906. Det som började som en liten grop är nu fyra kilometer tvärs över, 1900 hektar i yta, och 1,2 kilometers djup. Föreställ dig något sådant – men på månen. Hur skulle vi känna om vi kunde se en liknande mänskligt skapad krater från jorden – oavsett om det är genom teleskop eller satellitbilder?

Vi ska inte låta oss bli överraskade. Vi bör vara beredda på förändringar av månen vi tror att vi känner till – att behöva göra nya betydelser för den, som vi har behövt för jorden och andra platser i solsystemet, som Pluto. Den antropocena eran involverar omfördelning av mineraler och grundämnen på ett sätt som är geologiskt synligt. Om månbrytningen fortsätter, det kommer att bli ännu mer omfördelning och utbyte av jord- och månmaterial.

Sökandet efter vattenis på månen blir en resa in i djupa kalla skuggor vid polerna som har legat ostört i så mycket som 3,6 miljarder år. Jämfört med detta, Apollo-skuggorna är bara blips i månens historia.

Skuggor på månen skapar ett symboliskt landskap som kan läsas på många olika sätt. För mig, Den japanske författaren Junichiro Tanizaki, i sitt verk In Praise of Shadows, fångar essensen av dessa överjordiska skuggor perfekt:"Och ändå, när vi blickar in i mörkret som samlas bakom tvärbalken, runt blomstervasen, under hyllorna, även om vi mycket väl vet att det bara är en skugga, vi övervinns av känslan av att i detta lilla hörn av atmosfären råder fullständig och fullständig tystnad; att här i mörkret, oföränderligt lugn råder."

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.