Mjesec je možda najbliži Zemljin pratilac, ali uvjeti na površini ova dva susjeda znatno se razlikuju. Za razliku od zemlje koja na većini svoje površine održava umjerenu temperaturu, mjesec se kreće između velike vrućine i velike hladnoće. Glavni razlog za ove ekstremne temperaturne razlike je mjesečev nedostatak atmosfere.
Uvjeti na Mjesecu
Na mjesečevoj zračnoj površini temperature uglavnom ovise o tome leži li određena točka na sunčevoj svjetlosti ili u sjeni. Područja površine koja primaju punu sunčevu svjetlost mogu doseći temperature od oko 121 Celzijev stupanj ili 250 stupnjeva Fahrenheita. Sjenovita područja i tamna strana mjeseca obično se spuštaju do -157 Celzijevih stupnjeva ili -250 stupnjeva Fahrenheita. Mjesečevi polovi mogu postati još hladniji: Mjesečev izviđački orbiter otkrio je najniže -238 stupnjeva Celzijusa (-396 stupnjeva Fahrenheita) južnom polu i -247 Celzijevih stupnjeva (-413 stupnjeva Fahrenheita) na sjevernom polu, temperaturama koje bi mogle biti jednake onima na površini Pluton.
Nema atmosfere
Razlog ove ekstremne temperaturne razlike je mjesečev nedostatak atmosfere. Zemlja i mjesec dobivaju slične količine energije od sunca, ali u slučaju zemlje atmosfera skreće i apsorbira dio te topline. Dok sunčeve zrake udaraju u molekule plina koje okružuju planet, te molekule upijaju dio energije i prenosite ga kroz atmosferu, zagrijavajući čitav planet, a ne samo izravna područja sunčevu svjetlost. Ova difuzija energije smanjuje maksimalnu temperaturu, a budući da mjesec nema takvu zaštitnu deku, njegove maksimalne temperature prže.
Efekt staklenika
Atmosfera također zarobljava sunčevu energiju, u procesu poznatom kao efekt staklenika. Kada se sunčeva energija probije kroz atmosferu i udari na površinu zemlje, ta se energija odbija od površine i vraća se prema svemiru. Otprilike na isti način na koji molekule plina upijaju i zarobljavaju energiju na svom putu, ove molekule zarobljavaju i odražavaju energiju na svom putu, održavajući toplinu planeta čak i na tamnoj strani. Na Mjesecu, međutim, bilo koja energija koja se reflektira s površine jednostavno se rasprši u vakuum, zbog čega zasjenjena područja površine postaju izuzetno hladna.
Izazovi temperature
Ove ekstremne temperature uzrokovane vakuumom prostora predstavljaju neke glavne brige za istraživače svemira, kojima je potrebna specijalizirana oprema i tehnike kako bi se izbjeglo pregrijavanje ili smrzavanje. Na primjer, svemirska letjelica Apollo na putu do Mjeseca koristila je pasivnu toplinsku kontrolu, koja se također naziva "roštilj" - polagano okretanje broda oko svoje osi kako bi se održala temperatura plovila izjednačio. Jednom na Mjesečevoj površini, astronauti su se morali osloniti na teška svemirska odijela s ugrađenim sustavima za regulaciju temperature kako bi izbjegli pregrijavanje na sunčevoj svjetlosti ili smrzavanje krutina u sjeni.