La estructura de soporte entre las cargas es una parte importante de un satélite de detección de ondas gravitacionales en el espacio, y su estabilidad térmica afectará directamente la precisión de medición del interferómetro. Sin embargo, debido a los cambios de temperatura, la estructura de conexión entre las cargas generará deformación, por lo que será necesario diseñar una estructura de soporte con un coeficiente de expansión térmica (CTE) de -1 x 10/K para contrarrestar esta deformación térmica. Para resolver este problema, este artículo adopta el método de compensación mutua de la deformación térmica de diferentes materiales para diseñar una estructura de soporte térmicamente estable que satisfaga este CTE negativo. La estructura fue optimizada mediante la aritmética de programación no lineal a través del algoritmo híbrido cuadrático de Lagrange (NLPQL), y se obtuvo el parámetro estructural que satisface el CTE de -1.008 x 10/K. Mientras tanto, se muestreó y calculó el efecto del cambio en el coeficiente de expansión térmica de cada material sobre la estructura general bajo este parámetro. Además, los resultados experimentales muestran que el CTE de la estructura de soporte bajo los parámetros optimizados fue de -1.114 x 10/K, lo que difiere de los resultados de simulación en un 9.5%.