Se propuso un método de cálculo óptimo para las propiedades mecánicas de los materiales de cápsulas de espacio cercano. Primero, se realizaron pruebas de tracción biaxial bajo bajos ratios de tracción en los materiales de la envoltura de un dirigible de espacio cercano. Los resultados experimentales mostraron que los valores del módulo de elasticidad y del coeficiente de Poisson, que se ven significativamente afectados por las tensiones de urdimbre y trama, no eran constantes. En segundo lugar, se obtuvieron el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson del dirigible de espacio cercano utilizando el método de cálculo tradicional, y se discutieron las limitaciones de este método. En tercer lugar, se propuso un modelo de cálculo óptimo para el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson de las envolturas de dirigibles. La deformación calculada por el modelo de optimización propuesto podría correlacionarse de manera efectiva con la deformación medida por el experimento. Luego, a través de la subrutina definida por el usuario del método de elementos finitos y el módulo de elasticidad y el coeficiente de Poisson calculados por la optimización propuesta, se obtuvo la deformación de la simulación de elementos finitos. El error promedio entre los resultados de la simulación y los valores experimentales fue aproximadamente del 8.21% (urdimbre) y del 8.41% (trama). El método propuesto puede considerar los cambios no lineales del módulo de elasticidad y del coeficiente de Poisson del material de membrana bajo diferentes ratios de tensión y predecir de manera más precisa la fuerza y la deformación de la cápsula del dirigible, lo que es adaptable a aplicaciones de ingeniería.