La expansión térmica es inevitable para las estructuras espaciales bajo la temperatura alternante del espacio exterior alrededor de la Tierra. Esto puede llevar a tensiones térmicas y deformaciones debido a la descoordinación del coeficiente de expansión térmica. La expansión térmica casi nula (Near-ZTE) es una demanda vital para telescopios o antenas espaciales a gran escala para preservar su precisión y resolución espacial. Recientemente, los metamateriales mecánicos con propiedades superiores y ajustables han atraído un interés significativo en el desarrollo de materiales negativos o materiales de ultra-propiedades. En este documento, se logra la estructura espacial Near-ZTE arquitectada por una red bimetálica de doble reloj de arena mediante el método de optimización estructural con un algoritmo basado en gradientes. Primero, se optimiza una red de reloj de arena con parámetros estructurales ajustables para buscar el diseño de una expansión térmica negativa (NTE) efectiva en la dirección del grosor. Luego, se combinan dos bloques de construcción con NTE y expansión térmica positiva (PTE) heredada como una red de doble capa para obtener la Near-ZTE. Finalmente, se obtiene una estructura con Near-ZTE de aproximadamente ~10 m/(m·K). Además, se investigan en detalle varias configuraciones de red, como la pirámide hexagonal y la pirámide triangular. Finalmente, se calculan las frecuencias naturales de dos redes Near-ZTE mediante el método de análisis modal, y se discute la rigidez para la solución óptima de aplicaciones espaciales. Este trabajo demuestra que la estructura Near-ZTE se puede lograr utilizando el metamaterial negativo y el método de optimización estructural. Proporciona una solución novedosa para diseñar estructuras espaciales a gran escala con deformaciones inducidas térmicamente casi nulas, y puede ser construida y ensamblada mediante la tecnología de fabricación en órbita.