Månen er muligvis jordens nærmeste ledsager, men forholdene på overfladen af disse to naboer er meget forskellige. I modsætning til jorden, der opretholder en moderat temperatur over meget af overfladen, svinger månen mellem ekstrem varme og ekstrem kulde. Hovedårsagen til disse ekstreme temperaturforskelle er månens manglende atmosfære.
Forhold på månen
På den luftløse overflade af månen afhænger temperaturen stort set af, om et givet punkt ligger i sollys eller i skygge. Områder på overfladen, der modtager fuldt sollys, kan nå temperaturer på omkring 121 grader Celsius eller 250 grader Fahrenheit. Skyggefulde områder og den mørke side af månen falder typisk ned til -157 grader Celsius eller -250 grader Fahrenheit. Månens poler kan blive endnu koldere: Lunar Reconnaissance Orbiter har registreret lavt niveau på -238 grader Celsius (-396 grader Fahrenheit) ved sydpolen og -247 grader Celsius (-413 grader Fahrenheit) ved den nordlige pol, temperaturer der endda kan konkurrere med dem på overfladen af Pluto.
Ingen atmosfære
Årsagen til denne ekstreme temperaturforskel er månens manglende atmosfære. Jorden og månen modtager lignende mængder energi fra solen, men i tilfælde af jord afbøjer atmosfæren og absorberer noget af den varme. Når solens stråler rammer gasmolekylerne, der omgiver planeten, absorberer disse molekyler noget af energien og videregive det gennem hele atmosfæren og opvarme hele planeten i stedet for kun områderne direkte sollys. Denne spredning af energi reducerer den maksimale temperatur, og da månen ikke har et sådant beskyttende tæppe, brænder dets maksimale temperaturer.
Drivhuseffekten
En atmosfære fælder også solens energi i en proces kendt som drivhuseffekten. Når solens energi kommer gennem atmosfæren og rammer jordens overflade, reflekteres den energi fra overfladen og tilbage mod rummet. På samme måde som gasmolekyler absorberede og fangede energi på vej ind, fælder disse molekyler og reflekterer energi på vej ud og opretholder planetens varme selv på den mørke side. På månen forsvinder enhver energi, der reflekteres fra overfladen, simpelthen i vakuumet, hvorfor de skyggefulde områder på overfladen bliver ekstremt kolde.
Temperaturudfordringer
Disse ekstreme temperaturer forårsaget af rumets vakuum giver nogle store bekymringer for opdagelsesrejsende, der har brug for specialudstyr og teknikker for at undgå overophedning eller frysning. For eksempel benyttede Apollo rumfartøjer på vej til månen passiv termisk kontrol, også kaldet "grillrulle" - en langsom rotation af skibet på dets akse for at holde fartøjets temperatur udlignet. En gang på månens overflade måtte astronauter stole på tunge rumdragter med indbyggede temperaturreguleringssystemer for at undgå overophedning i sollyset eller fryser fast i skyggen.