Kuu voi olla maan lähin seuralainen, mutta olosuhteet näiden kahden naapurin pinnalla ovat huomattavasti erilaiset. Toisin kuin maa, joka ylläpitää kohtuullista lämpötilaa suuressa osassa pintaa, kuu heilahtelee äärimmäisen kuumuuden ja kylmän välillä. Tärkein syy näihin äärimmäisiin lämpötilaeroihin on kuun ilmakehän puute.
Kuun olosuhteet
Kuun ilmattomalla pinnalla lämpötilat riippuvat suurelta osin siitä, onko tietty piste auringonvalossa vai varjossa. Pinta-alat, jotka saavat täyttä auringonvaloa, voivat saavuttaa lämpötilan noin 121 celsiusastetta tai 250 astetta Fahrenheit-astetta. Varjostetut alueet ja kuun pimeä puoli laskevat tyypillisesti jopa -157 celsiusasteeseen tai -250 asteeseen Fahrenheit. Kuun navat voivat tulla vielä kylmemmiksi: Lunar Reconnaissance Orbiter on havainnut alhaisimmat lämpötilat -238 celsiusastetta (-396 astetta Fahrenheit). etelänavalle ja -247 astetta (-413 astetta Fahrenheit) pohjoisnavalla, lämpötilat, jotka saattavat jopa kilpailla Pluto.
Ei tunnelmaa
Syy tähän äärimmäiseen lämpötilaeroon on kuun ilmakehän puute. Maa ja kuu saavat samanlaisen määrän energiaa auringolta, mutta maan tapauksessa ilmakehä taipuu ja absorboi osan lämmöstä. Kun auringon säteet iskevät planeettaa ympäröiviin kaasumolekyyleihin, nämä molekyylit absorboivat osan energiasta ja välittää sitä koko ilmakehässä lämmittäen koko planeettaa pelkästään suorien alueiden sijasta auringonvalo. Tämä energian diffuusio vähentää maksimilämpötilaa, ja koska kuulla ei ole tällaista suojapeitettä, sen maksimilämpötilat ovat paahtavia.
Kasvihuoneilmiö
Ilmapiiri vangitsee myös auringon energian prosessissa, joka tunnetaan kasvihuoneilmiönä. Kun auringon energia kulkee sen läpi ilmakehän ja iski maan pintaan, se energia heijastuu pinnalta ja takaisin kohti avaruutta. Samalla tavalla kuin kaasumolekyylit absorboivat ja vangitsivat energiaa tiensä sisään, nämä molekyylit ansaitsevat ja heijastavat energiaa ulospääsynsä ylläpitämällä planeetan lämpöä jopa pimeällä puolella. Kuulla kaikki pinnan ulkopuolelta heijastuvat energiat hajaantuvat yksinkertaisesti tyhjiöön, minkä vuoksi pinnan varjostetut alueet tulevat erittäin kylmiksi.
Lämpötilahaasteet
Nämä avaruuden tyhjön aiheuttamat äärilämpötilat aiheuttavat suuria huolenaiheita avaruuden tutkijoille, jotka tarvitsevat erikoislaitteita ja tekniikoita ylikuumenemisen tai jäätymisen välttämiseksi. Esimerkiksi Apollo-avaruusalus matkalla kuuhun käytti passiivista lämpösäätöä, jota kutsutaan myös nimellä "grillirulla" - aluksen hidas pyöriminen akselillaan veneen lämpötilan pitämiseksi tasaantui. Kuun pinnalla ollessaan astronauttien täytyi luottaa raskaisiin avaruuspukuihin, joissa on sisäänrakennetut lämpötilan säätöjärjestelmät, jotta vältetään ylikuumeneminen auringonvalossa tai jähmettyminen kiinteästi varjossa.