תוֹכֶן
הירח הוא אולי בן לווייתו הקרוב ביותר לכדור הארץ, אך התנאים על פני השטח של שני שכנים אלה שונים בהרבה. בשונה מכדור הארץ, השומר על טמפרטורה מתונה על חלק גדול משטחו, הירח מתנדנד בין חום קיצוני לקור עז. הסיבה העיקרית להבדלי הטמפרטורה הקיצוניים הללו היא חוסר הירח של הירחים.
תנאים בירח
על פני השטח של הירח האווירי, הטמפרטורות תלויות במידה רבה בשאלה אם נקודה נתונה נמצאת באור השמש או בצל. אזורים במשטח המקבלים אור שמש מלא עשויים להגיע לטמפרטורות של כ- 121 מעלות צלזיוס, או 250 מעלות פרנהייט. אזורים מוצלים והצד האפל של הירח צונחים בדרך כלל עד -157 מעלות צלזיוס, או -250 מעלות פרנהייט. קטבי הירחים יכולים להיות קרים עוד יותר: האורביטר לסיור ירח גילה שפל של -238 מעלות צלזיוס (-396 מעלות פרנהייט) בקוטב הדרומי ו -247 מעלות צלזיוס (-413 מעלות פרנהייט) בקוטב הצפוני, טמפרטורות שאולי אפילו יריבים אלה על פני פלוטו.
אין אווירה
הסיבה להבדל טמפרטורה קיצוני זה היא חוסר הירח של הירח. האדמה והירח מקבלים כמויות דומות של אנרגיה מהשמש, אך במקרה של כדור הארץ האטמוספירה מסיטה וקולטת חלק מאותו חום. כאשר קרני השמש פוגעות במולקולות הגז המקיפות את כדור הארץ, מולקולות אלו סופגות חלק מהאנרגיה ומעבירות אותה ברחבי האטמוספרה, ומחממות את כדור הארץ כולו במקום רק את האזורים באור שמש ישיר. דיפוזיה זו של אנרגיה מפחיתה את הטמפרטורה המקסימלית, ומאחר שלירח אין שמיכה מגינה כזו, הטמפרטורות המקסימליות שלו חריפות.
אפקט החממה
אווירה גם לוכדת את אנרגיות השמש, בתהליך המכונה אפקט החממה. כאשר אנרגיית השמש עוברת את האטמוספרה ומכה על פני כדור הארץ, האנרגיה הזו משתקפת מעל פני השטח ובחזרה לעבר החלל. באותה צורה שבה מולקולות הגז ספגו וכדו אנרגיה בדרכה פנימה, מולקולות אלה לוכדות ומשקפות אנרגיה בדרכה החוצה, ושומרות על חום כוכבי הלכת גם בצד האפל. עם זאת, על הירח, כל אנרגיה המשתקפת מעל פני השטח פשוט מתפוגגת לוואקום, וזו הסיבה שהאזורים המוצלים על פני השטח נעשים קרים ביותר.
אתגרי טמפרטורה
קיצוני טמפרטורה אלה הנגרמים על ידי ואקום של חלל מציגים כמה חששות גדולים עבור חוקרי החלל, הזקוקים לציוד וטכניקות מיוחדים בכדי למנוע התחממות יתר או הקפאה. למשל חללית אפולו בדרך לירח השתמשה בבקרה תרמית פאסיבית, המכונה גם "גליל הברביקיו" - סיבוב איטי של הספינה על צירו כדי לשמור על טמפרטורת המלאכה שווה. פעם על פני הירחים, אסטרונאוטים נאלצו להסתמך על חליפות חלל כבדות עם מערכות ויסות טמפרטורה מובנות כדי להימנע מחימום יתר באור השמש או הקפאת מוצק בצל.