Месец је можда најближи пратилац Земље, али услови на површини ова два суседа су знатно другачији. За разлику од земље која на већем делу површине одржава умерену температуру, месец се креће између велике врућине и велике хладноће. Главни разлог за ове екстремне температурне разлике је месечев недостатак атмосфере.
Услови на Месецу
На безваздушној површини Месеца температуре у великој мери зависе од тога да ли се тачка налази на сунчевој светлости или у сенци. Подручја површине која примају пуну сунчеву светлост могу достићи температуре од око 121 степен Целзијуса или 250 степени Фахренхеита. Осјењени крајеви и тамна страна мјесеца обично се спуштају до -157 степени Целзијуса или -250 степени Фахренхеита. Месечеви полови могу да постану још хладнији: Месечев извиђачки орбитер открио је најниже -238 степени Целзијуса (-396 степени Фахренхеита) на јужног пола и -247 степени Целзијуса (-413 степени Фахренхеит-а) на северном полу, температуре које би могле бити чак и равне онима на површини Плутон.
Нема атмосфере
Разлог ове екстремне температурне разлике је месечев недостатак атмосфере. Земља и месец добијају сличне количине енергије од сунца, али у случају земље атмосфера скреће и апсорбује део те топлоте. Док сунчеви зраци ударају у молекуле гаса који окружују планету, ти молекули апсорбују део енергије и преносите га кроз атмосферу, загревајући целу планету, уместо само подручја директно сунчева светлост. Ова дифузија енергије смањује максималну температуру, а пошто Месец нема такав заштитни покривач, његове максималне температуре прже.
Ефекат стаклене баште
Атмосфера такође заробљава сунчеву енергију, у процесу познатом као ефекат стаклене баште. Када се сунчева енергија пробије кроз атмосферу и удари на површину земље, та енергија се одбија од површине и враћа према свемиру. Отприлике на исти начин на који су молекули гаса апсорбовали и заробили енергију на свом путу, ови молекули заробљавају и одражавају енергију на изласку, одржавајући топлину планете чак и на тамној страни. На Месецу, међутим, било која енергија која се одбија од површине једноставно се расипа у вакуум, због чега сенчена подручја на површини постају изузетно хладна.
Изазови температуре
Ове екстремне температуре изазване вакуумом свемира представљају неке главне бриге истраживачима свемира, којима је потребна специјализована опрема и технике како би се избегло прегревање или смрзавање. На пример, свемирска летелица Аполло на путу до Месеца користила је пасивну термичку контролу, која се такође назива „ролница“ - споро окретање брода око своје осе како би се одржала температура пловила изједначио. Једном на површини Месеца, астронаути су се морали ослањати на тешка свемирска одела са уграђеним системима за регулацију температуре како би избегли прегревање на сунчевој светлости или смрзавање чврстих тела у сенци.