Одной из проблем создания современных зеркальных бортовых антенн геостационарных связных искусственных спутников Земли (ИСЗ) является обеспечение требуемой высокой функциональной точности отражающих поверхностей экстремально термонагруженных антенных зеркал при существенных ограничениях на их массу. Эти требования привели к применению в качестве основного конструкционного материала зеркал волокнистого углепластика с эпоксидным связующим. В работе предложена нестационарная термоупругая математическая модель трехслойного углепластикового антенного зеркала, находящегося на борту геостационарного спутника. Приведены результаты проектирования зеркала передающей антенны геостационарного связного ИСЗ «Ямал», выполненные на основе разработанной модели.