¿Puede el sol iluminar la cara frontal de la luna todo el tiempo (los 365 días del año)?

No, en la luna hay día y noche.

Mientras la luna gira alrededor de la tierra, también gira sobre su propio eje. Debido al bloqueo de las mareas de la Tierra con la Luna, el período de rotación de la Luna es el mismo que su período de revolución, que es de 27,32 días, lo que se denomina mes sidéreo (diferente del mes sinódico de 29,53 días que vemos en la Tierra). Pero no importa cómo gire y gire la luna, solo un lado de la luna siempre mira hacia la Tierra y el otro lado siempre mira en dirección opuesta a la Tierra.

Es precisamente porque la luna también está girando que cuando la luna se mueve a diferentes posiciones en su órbita, el ángulo de iluminación del sol con respecto a la luna también es diferente, por lo que también hay un día y una noche. Fenómeno en la luna.

Mira la imagen de arriba. Cuando la luna se mueve a la posición de luna llena, el lado de la luna que mira hacia la tierra está completamente iluminado por el sol, que es de día en este lado. Entonces el lado opuesto a la tierra es la noche. Cuando la luna se mueve a la posición de luna nueva, el lado que mira hacia la Tierra no está iluminado por los rayos del sol y es de noche, mientras que el lado que mira hacia la Tierra está bajo la luz del sol y es de día.

La duración de un día y una noche en la Luna es mucho mayor que la de la Tierra. La duración de un ciclo día-noche no es un mes sidéreo, sino un mes sinódico, que es de 29,53 días. con la mitad del día y la mitad de la noche.