O estudo da Astronomia, presente no nosso cotidiano, é essencial na formação científica, e sua abordagem em sala de aula, aliada a iniciativas como as Olimpíada Brasileira de Astronomia e Astronáutica (OBA) e a Olimpíada Brasileira de Foguetes (OBAFOG), torna-se uma ferramenta importante no ensino e aprendizagem de Ciências. Este trabalho relata as atividades desenvolvidas no âmbito do Projeto PIBID com estudantes do Ensino Fundamental Anos Finais de uma escola pública do município de Marabá-PA, visando a participação na edição de 2025 dessas Olimpíadas. Este estudo apresenta uma abordagem qualitativa e descritiva das ações desenvolvidas no contexto do Clube de Ciências da escola e conduzidas pelos bolsistas do Programa Institucional de Bolsa de Iniciação à Docência (PIBID), licenciandos em Ciências Naturais da Universidade Federal do Sul e Sudeste do Pará (UNIFESSPA) sob a supervisão da professora da disciplina de Ciências. As atividades incluíram aulas teóricas, dinâmicas interativas e oficina de construção de foguetes. Como resultado deste estudo, identificamos que as atividades auxiliaram na promoção de um ambiente investigativo, aplicando os conceitos de Astronomia de forma lúdica e experimental, além de estimular o pensamento crítico, a criatividade e o trabalho em equipe. Além do engajamento prático, os alunos também obtiveram desempenho expressivo na prova teórica da OBA, conquistando medalhas de ouro, prata e bronze. As atividades desenvolvidas e a participação nas Olimpíadas demonstraram ser instrumentos eficazes para enriquecer o processo educativo, promovendo o protagonismo estudantil e fortalecendo o vínculo entre universidade e escola, com impactos positivos na formação científica dos envolvidos.